A pesar de décadas de innovación en tejidos con propiedades térmicas de alta tecnología que mantienen frescos a los corredores de maratón o a los excursionistas alpinos calientes, Nunca ha habido un material que cambie sus propiedades aislantes en respuesta al medio ambiente. Hasta ahora.

Los investigadores de la Universidad de Maryland han creado una tela que puede regular automáticamente la cantidad de calor que pasa a través de ella. Cuando las condiciones son cálidas y húmedas, como los que están cerca de un cuerpo sudoroso, la tela deja pasar la radiación infrarroja (calor). Cuando las condiciones se vuelven más frías y secas, la tela reduce el calor que se escapa. El desarrollo se informó el 8 de febrero de Número 2019 de la revista Ciencias .

Los investigadores crearon la tela a partir de un hilo especialmente diseñado recubierto con un metal conductor. Bajo calor condiciones húmedas, las hebras de hilo se compactan y activan el recubrimiento, lo que cambia la forma en que la tela interactúa con la radiación infrarroja. Se refieren a la acción como "activación" de la radiación infrarroja, que actúa como una persiana sintonizable para transmitir o bloquear el calor.

"Esta es la primera tecnología que nos permite controlar dinámicamente la radiación infrarroja, "dijo YuHuang Wang, profesor de química y bioquímica en la UMD y uno de los autores correspondientes del artículo que dirigió los estudios.

El hilo base para este nuevo tejido se crea con fibras hechas de dos materiales sintéticos diferentes:uno absorbe el agua y el otro la repele. Las hebras están recubiertas con nanotubos de carbono, una clase especial de peso ligero, a base de carbono, metal conductor. Debido a que los materiales de las fibras resisten y absorben el agua, las fibras se deforman cuando se exponen a la humedad, como la que rodea a un cuerpo sudoroso. Esa distorsión acerca las hebras de hilo, que hace dos cosas. Primero, abre los poros de la tela. Esto tiene un pequeño efecto de enfriamiento porque permite que se escape el calor. Segundo, y más importante, modifica el acoplamiento electromagnético entre los nanotubos de carbono del revestimiento.

"Puede pensar en este efecto de acoplamiento como la flexión de una antena de radio para cambiar la longitud de onda o la frecuencia con la que resuena, "Dijo Wang." Es una forma muy simplificada de pensar en ello, pero imagina juntar dos antenas para regular el tipo de onda electromagnética que captan. Cuando las fibras se acercan, la radiación con la que interactúan cambia. En ropa eso significa que la tela interactúa con el calor que irradia el cuerpo humano ".

Dependiendo de la afinación, la tela bloquea la radiación infrarroja o la deja pasar. La reacción es casi instantánea, así que antes de que la gente se dé cuenta de que se está poniendo caliente, la prenda ya podría estar enfriándolos. Por otro lado, como un cuerpo se enfría, el mecanismo de cierre dinámico funciona a la inversa para atrapar el calor.

"El cuerpo humano es un radiador perfecto. Emite calor rápidamente, "dijo Min Ouyang, profesor de física en la UMD y el otro autor correspondiente del artículo. "Para toda la historia, la única forma de regular el radiador ha sido quitarse la ropa o ponerse la ropa. Pero este tejido es un verdadero regulador bidireccional ".

De acuerdo con la Ciencias papel, este es el primer tejido que ha demostrado ser capaz de regular el intercambio de calor con el medio ambiente.

"Este trabajo pionero proporciona una nueva y emocionante característica intercambiable para la ropa de ajuste cómodo, "dijo Ray Baughman, profesor de química de la Universidad de Texas que no participó en el estudio. "Se sabía que los textiles aumentan la porosidad en respuesta al sudor o al aumento de la temperatura, así como textiles que transmiten la radiación infrarroja asociada a la temperatura corporal. Sin embargo, nadie antes había encontrado una manera de cambiar tanto la porosidad como la transparencia infrarroja de un textil para proporcionar una mayor comodidad en respuesta a las condiciones ambientales ".

Se necesita más trabajo antes de que se pueda comercializar la tela, pero según los investigadores, los materiales utilizados para la fibra base están fácilmente disponibles y el recubrimiento de carbono se puede agregar fácilmente durante el proceso de teñido estándar.

"Creo que es muy emocionante poder aplicar este fenómeno de bloqueo al desarrollo de un tejido que tiene la capacidad de mejorar la funcionalidad de la ropa y otros tejidos". "Dijo Ouyang.