A medida que los relojes inteligentes se vuelven más potentes, generarán más calor. Para prevenir quemaduras o erupciones, ¿Qué pasa si un material que toca la piel pudiera sentirse tan frío como el metal? ¿Pero también ser lo suficientemente flexible como para llevarlo en la muñeca?

Un equipo de ingenieros de la Universidad de Purdue ha descubierto que un tipo de tejido que se usa normalmente para equipos de senderismo tiene propiedades conductoras de calor notables a la par del acero inoxidable. potencialmente conduciendo a dispositivos electrónicos portátiles que enfrían con éxito tanto el dispositivo como la piel del usuario.

El material está hecho de fibras de polietileno de peso molecular ultra alto, que se venden comercialmente bajo la marca Dyneema. Estos tejidos a base de polímeros se comercializan por su alta resistencia, durabilidad y resistencia a la abrasión, y se utilizan a menudo para crear chalecos antibalas, equipo deportivo especializado, cuerdas y redes.

Los investigadores de la transferencia de calor de Purdue investigaron recientemente otros usos del tejido, es decir, como una interfaz de enfriamiento entre la piel humana y los dispositivos electrónicos portátiles (vea un video sobre esta investigación en YouTube). Su investigación se publica en Informes científicos .

"Esta tela tiene una gran flexibilidad y propiedades térmicas. Si la cose de manera diferente, tejerlo de manera diferente o comenzar a mezclar los polímeros con diferentes materiales, podría adaptar las propiedades del tejido a diferentes aplicaciones, "dijo Justin Weibel, profesor asociado de investigación en la Escuela de Ingeniería Mecánica de Purdue.

Si un material tiene una alta conductividad térmica, eso significa que el calor se disipa más fácilmente a través del material. Existen muchos métodos de disipación de calor para tejidos, de lo simple (que absorbe la humedad); a lo intrincado (telas convencionales con hebras conductoras de calor tejidas); a lo muy complejo (prendas refrigeradas por líquido que usan los astronautas).

"Su próximo reloj inteligente o casco de realidad virtual podría ser más poderoso que su teléfono inteligente actual, por lo que debemos disipar el calor de los componentes electrónicos para que el usuario se sienta cómodo, "dijo Aaditya Candadai, quien recientemente completó su Ph.D. en Purdue investigando este proyecto. "Estos tejidos poliméricos tienen propiedades térmicas asombrosas que pueden mantener estos dispositivos más fríos y evitar quemaduras leves en la piel".

El equipo descubrió estas propiedades comparando Dyneema con las telas de algodón convencionales, así como láminas de polietileno en forma rígida no tejida. Obtuvieron varias muestras diferentes de telas fabricadas comercialmente e incluso tejieron sus propias muestras a partir de fibras crudas de Dyneema.

Los investigadores probaron las muestras de tela en el Centro de Nanotecnología Birck en Discovery Park de Purdue. Las muestras entraron en una pequeña cámara de vacío, con un alambre de metal tendido sobre la superficie como fuente de calor.

Usando un microscopio infrarrojo, podrían generar datos detallados sobre cuánto calor se estaba conduciendo a través de la superficie de la tela, y en que dirección. Descubrieron que la tela Dyneema tiene una conductividad térmica de 20 a 30 veces mayor que otras telas, comparable con el acero.

El equipo también probó la flexibilidad de la tela, que es importante para la electrónica portátil.

"Hay un equilibrio; no queremos fabricar materiales térmicamente conductores que sean tan rígidos, la gente no se sentirá cómoda usándolos, ", Dijo Candadai." Estos tejidos poliméricos están en el punto ideal de tener buena conductividad y buena flexibilidad ".

La tela tiene naturalmente estas propiedades sin circuitos adicionales u otros equipos, pero los investigadores también tienen planes para probar cómo el tejido en diferentes materiales afecta a la tela.

"Podríamos integrar otros tipos de fibras:fibras de carbono, fibras metálicas:para lograr diferentes combinaciones de propiedades, "dijo Amy Marconnet, profesor asociado de ingeniería mecánica.