a) Esquema del VTIR para bloquear la emisión de radiación térmica para calentamiento radiativo y camuflaje térmico. b) Esquema del proceso de fabricación e imágenes SEM para recubrimientos VTIR. Barra de escala, 2 µm. Crédito:Facultad de Ingeniería de Grainger, Universidad de Illinois Urbana-Champaign
El control de la radiación térmica es crucial en diversas industrias y aplicaciones. En particular, las emisiones infrarrojas del cuerpo son importantes ya que la temperatura corporal se puede regular sin el uso de fuentes de energía externas (es decir, calefacción y aire acondicionado).
Estudios previos han demostrado que cuando se usan materiales que reflejan la radiación del cuerpo, la temperatura corporal del usuario aumenta. Sin embargo, la mayoría de estos materiales son de metal con un color distintivo, lo que dificulta el uso de textiles en otros colores. Además, reflejan la mayor parte de la luz solar, lo que dificulta la absorción de la luz solar para el calentamiento exterior.
Para abordar estos problemas, la profesora Lili Cai de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign y su equipo diseñaron recientemente un revestimiento reflectante infrarrojo visiblemente transparente.
Diseñado con una estructura de nanomalla, su nuevo recubrimiento transmitió suficientemente la luz visible, incluida la luz solar, y la radiación térmica corporal reflejada como los textiles convencionales a base de metal. También pudieron utilizar varios colores de textiles para lograr un efecto de calentamiento sin consumo de energía.
Además, al combinar su estructura de nanoporos con un material fototérmico, los investigadores pudieron confinar tanto la luz solar como la energía térmica del cuerpo dentro del tejido. Incluso en climas helados, su revestimiento logró un efecto de calentamiento 15 °C (59 °F) mayor que la ropa comercial, lo que podría permitir una mayor actividad al aire libre durante los meses de invierno sin necesidad de ropa voluminosa.
Sin embargo, las aplicaciones de esta tecnología van más allá de la gestión del calor personal. Las propiedades reflectantes del revestimiento recientemente desarrollado por el equipo se pueden utilizar en aplicaciones militares de contravigilancia, específicamente, para proporcionar camuflaje bajo el escrutinio de las cámaras termográficas. Sus pruebas del efecto de camuflaje térmico, a temperaturas que oscilaban entre 34 °C y 250 °C (93 °F y 482 °F), fueron tan prometedoras que se pudo usar con éxito para ocultarse tanto de día como de noche.
La investigación se publica en Advanced Functional Materials . El material de recubrimiento protector se autocura en 30 minutos cuando se expone a la luz solar
