Una nueva investigación sobre el grafeno, material bidimensional (2-D), ha permitido a los investigadores crear ropa adaptativa inteligente que puede reducir la temperatura corporal del usuario en climas cálidos.

Un equipo de científicos del Instituto Nacional de Grafeno de la Universidad de Manchester ha creado un prototipo de prenda para demostrar el control dinámico de la radiación térmica dentro de una prenda utilizando las notables propiedades térmicas y la flexibilidad del grafeno. El desarrollo también abre la puerta a nuevas aplicaciones como, pantallas infrarrojas interactivas y comunicación infrarroja encubierta en textiles.

El cuerpo humano irradia energía en forma de ondas electromagnéticas en el espectro infrarrojo (conocido como radiación de cuerpo negro). En un clima cálido, es deseable utilizar toda la extensión de la radiación infrarroja para reducir la temperatura corporal, lo que se puede lograr mediante el uso de textiles transparentes al infrarrojo. En cuanto al caso contrario, Las cubiertas de bloqueo de infrarrojos son ideales para minimizar la pérdida de energía del cuerpo. Las mantas de emergencia son un ejemplo común que se utiliza para tratar casos extremos de fluctuación de la temperatura corporal.

El equipo colaborativo de científicos demostró la transición dinámica entre dos estados opuestos ajustando eléctricamente la emisividad infrarroja (la capacidad de irradiar energía) de las capas de grafeno integradas en los textiles.

El grafeno de un átomo de espesor se aisló y exploró por primera vez en 2004 en la Universidad de Manchester. Sus usos potenciales son vastos y la investigación ya ha dado lugar a avances en productos comerciales que incluyen; baterías teléfonos móviles, artículos deportivos y automotrices.

La nueva investigación publicada hoy en revista Nano letras , demuestra que la tecnología textil óptica inteligente puede cambiar su visibilidad térmica. La tecnología utiliza capas de grafeno para controlar la radiación térmica de las superficies textiles.

Profesor Coskun Kocabas, quien dirigió la investigación, dijo:"La capacidad para controlar la radiación térmica es una necesidad clave para varias aplicaciones críticas, como la gestión de la temperatura corporal en climas con temperaturas excesivas. Las mantas térmicas son un ejemplo común utilizado para este propósito. Sin embargo, mantener estas funcionalidades a medida que el entorno se calienta o se enfría ha sido un desafío excepcional ".

El profesor Kocabas agregó:"La demostración exitosa de la modulación de las propiedades ópticas en diferentes formas de textiles puede aprovechar el uso ubicuo de arquitecturas fibrosas y permitir nuevas tecnologías que operan en el infrarrojo y otras regiones del espectro electromagnético para aplicaciones que incluyen pantallas textiles, comunicación, trajes espaciales adaptables, y moda ".

Este estudio se basó en la investigación anterior del mismo grupo que utilizó grafeno para crear un camuflaje térmico que pudo engañar a las cámaras infrarrojas. La nueva investigación también puede integrarse en materiales textiles de fabricación masiva existentes, como el algodón. Demostrar, el equipo desarrolló un producto prototipo dentro de una camiseta que permite al usuario proyectar mensajes codificados invisibles a simple vista pero legibles por cámaras infrarrojas.

"Creemos que nuestros resultados son oportunos y muestran la posibilidad de convertir las excepcionales propiedades ópticas del grafeno en nuevas tecnologías habilitadoras. Las capacidades demostradas no se pueden lograr con materiales convencionales.

"El siguiente paso para esta área de investigación es abordar la necesidad de una gestión térmica dinámica de los satélites en órbita terrestre. Los satélites en órbita experimentan excesos de temperatura, cuando miran al sol y se congelan a la sombra de la tierra. Nuestra tecnología podría permitir la gestión térmica dinámica de los satélites controlando la radiación térmica y regulando la temperatura del satélite a pedido ", dijo Kocabas.

El profesor Sir Kostya Novoselov también participó en la investigación:"Este es un efecto hermoso, intrínsecamente enrutado en la estructura de banda única del grafeno. Es realmente emocionante ver que tales efectos dan lugar a estas aplicaciones de alta tecnología ", dijo.

El papel, "Textiles infrarrojos adaptativos habilitados para grafeno, "por Kocabas et al, se publica en Nano letras .