La nueva ropa de abrigo de cocina nos ayudaría a mantenernos frescos

Si se teje en la ropa, un nuevo tejido de plástico de bajo costo podría enfriar tu cuerpo de manera mucho más eficiente que con las telas naturales o sintéticas en la ropa que usamos hoy en día.

Los científicos dicen que la nueva familia de telas podría convertirse en la base de las prendas que mantienen a las personas frescas en climas cálidos sin aire acondicionado.

"Si puedes enfriar a la persona en lugar de al edificio donde trabaja o vive, eso ahorrará energía", dice Yi Cui, profesor asociado de ciencias de los materiales e ingeniería en la Universidad de Stanford.

Descrito en el diario Ciencia:, el nuevo material funciona al permitir que el cuerpo descargue calor de dos maneras que harían que el usuario se sienta casi 4 grados Fahrenheit más fresco que si llevara ropa de algodón.

Se enfría dejando que la transpiración se evapore a través del material, algo que las telas comunes ya hacen. Pero el material proporciona un segundo y revolucionario mecanismo de enfriamiento: permite que el calor que emite el cuerpo como radiación infrarroja pase a través del tejido plástico.

Todos los objetos, incluido nuestro cuerpo, eliminan el calor en forma de radiación infrarroja, una longitud de onda de luz invisible y benigna. Las mantas nos calientan al atrapar las emisiones de calor infrarrojo cerca del cuerpo. La radiación térmica que escapa de nuestros cuerpos es lo que nos hace visibles en la oscuridad a través de gafas de visión nocturna.

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"Cuarenta a 60 porcentaje de calor de nuestro cuerpo se disipa como radiación infrarroja cuando estamos sentados en una oficina", dice Shanhui Fan, profesor de ingeniería eléctrica que se especializa en fotónica, que es el estudio de la luz visible e invisible. "Pero hasta ahora ha habido poca o ninguna investigación sobre el diseño de las características de radiación térmica de los textiles".

Mejora en envoltura de plástico

Para desarrollar el textil, los investigadores combinaron nanotecnología, fotónica y química para dar polietileno, el plástico transparente y pegajoso que usamos como envoltura de cocina, una serie de características deseables en el material de la ropa: Permite que la radiación térmica, el aire y el vapor de agua pasen directamente a través de , y es opaco a la luz visible.

El atributo más fácil era permitir que la radiación infrarroja pasara a través del material, porque esta es una característica de la envoltura alimenticia de polietileno común. Por supuesto, el plástico de la cocina es impermeable al agua, por lo que es inútil como ropa. El hecho de que sea transparente tampoco ayuda mucho. Los investigadores abordaron estas deficiencias de a una por vez.

En primer lugar, encontraron una variante de polietileno comúnmente utilizada en la fabricación de baterías que tiene una nanoestructura específica que es opaca a la luz visible pero transparente a la radiación infrarroja, lo que podría permitir que escapara el calor del cuerpo. Esto proporcionó un material de base que era opaco a la luz visible en aras de la modestia pero térmicamente transparente para fines de eficiencia energética.

Luego modificaron el polietileno industrial al tratarlo con sustancias químicas benignas para permitir que las moléculas de vapor de agua se evaporen a través de nanoporos en el plástico, permitiendo que el plástico respire como una fibra natural, dice el investigador postdoctoral Po-Chun Hsu.

Eso llevó a un material de una sola hoja que cumplía con sus tres criterios básicos para una tela de enfriamiento. Para hacer que este material delgado sea más similar a una tela, crearon una versión de tres capas: dos hojas de polietileno tratado separadas por una malla de algodón para mayor resistencia y grosor.

Más fresco que el algodón

Para probar el potencial de enfriamiento de su construcción de tres capas frente a una tela de algodón de grosor comparable, colocaron una pequeña muestra de cada material sobre una superficie que era tan cálida como la piel desnuda y midieron cuánto calor atrapaba cada material.

"Usar algo atrapa algo de calor y calienta la piel", dice Fan. "Si disipar la radiación térmica fuera nuestra única preocupación, entonces sería mejor no usar nada".

La comparación mostró que la tela de algodón hacía que la superficie de la piel 3.6 F fuera más cálida que su tejido de enfriamiento. La diferencia significa que una persona vestida con el nuevo material podría sentirse menos inclinada a encender un ventilador o aire acondicionado.

El trabajo continúa en varios frentes, incluido el agregado de más colores, texturas y características de tela al material. Adaptar un material ya producido en masa para la industria de la batería podría facilitar la creación de productos.

"Si quieres hacer un tejido, tienes que poder hacer grandes volúmenes de forma económica", dice Cui.

La investigación abre nuevas vías de investigación para enfriar o calentar cosas, pasivamente, sin el uso de energía externa, sintonizando materiales para disipar o atrapar la radiación infrarroja, dice Fan.

"En retrospectiva, algo de lo que hemos hecho parece muy simple, pero es porque pocos realmente han estado estudiando la ingeniería de las características de radiación de los textiles".

Fuente: Universidad de Stanford

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