La nueva tela enfriará pasivamente la funda, incluyéndote a ti.

El aumento de las temperaturas en todo el mundo corre el riesgo de crear un ciclo peligroso en el que cada vez más personas obtienen aire acondicionado, lo que aumenta la demanda de energía y aumenta las emisiones de carbono, lo que hace que las temperaturas aumenten aún más. La energía renovable es una opción para romper ese ciclo, pero la gente también está estudiando materiales llamados enfriamiento pasivo. Sin el uso de energía, estos materiales toman calor de lo que cubren y lo irradian al espacio.

Hay muchos de estos intentos Enfocado en equipos de construcción, Con el objetivo de crear techos que puedan mantener los edificios unos grados más fríos que el aire circundante. Pero ahora un equipo en China para tomar los mismos principios aplicables a phabrikku, 3º C más fresco que mantendrá a sus clientes para crear una camiseta.

Construido para enfriar

Siempre que algo termina en la luz del sol, absorbe algunos fotones, que se calientan. Longitudes de onda infrarrojas, se devuelve al calor. El problema es que en realidad enfría muchas cosas. La mayoría de los gases en la atmósfera absorben la luz infrarroja inmediatamente, atrapando energía en las inmediaciones del objeto en forma de calor. Si el objeto es una persona, existe un problema adicional de calor generado por su metabolismo, que al mismo tiempo también irradia en el infrarrojo.

El enfriamiento pasivo es el secreto de la existencia de la llamada ventana atmosférica. Esta es la región del espectro infrarrojo que ninguno de los gases que se encuentran en nuestra atmósfera puede percibir. Es probable que los fotones de esta región del espectro viajen al espacio, permitiendo que el calor se escape de forma permanente.

Un material de enfriamiento pasivo está diseñado para que refleje la luz entrante, evitando que los fotones perdidos calienten el objeto que cubre. Al mismo tiempo, el material absorbe algo de calor directamente o por contacto con los cubiertos por el aire interferente. Pero el material está diseñado para que este calor se irradie en el infrarrojo medio, permitiendo que los fotones escapen a través de la ventana atmosférica.

Todos estos no poseen ninguno de los ingredientes. Nuestra creciente capacidad para crear múltiples elementos en pequeñas cantidades, es posible encontrar una combinación de materiales que funcionará. El resultado es que el material se enfría sin necesidad de energía más allá de la requerida para su fabricación e instalación.

Haz la ropa ahora

La ropa claramente agrega algunos problemas a este trabajo. Deben ser flexibles para empezar y lavables. Y, si el objetivo es mantener a alguien fresco, tiene que lidiar con el sistema de enfriamiento incorporado en el cuerpo: el sudor.

Para hacer que la ropa sea más reflectante, los investigadores utilizaron polvo de dióxido de titanio, que es muy reflectante y se utiliza para blanquear cosas como la pintura. Naturalmente, un polvo no hace una buena ropa por sí solo. Pero los investigadores tomaron nanopartículas de dióxido de titanio y las incrustaron en fibras de polímero, eligiendo tamaños de partículas basados ​​en modelos informáticos para mejorar la reflexión.

El polímero utilizado, el ácido poliláctico, se libera en el infrarrojo medio, que es absolutamente necesario para enviar fotones al espacio a través de la ventana atmosférica. Los investigadores se enorgullecen de anunciar que el polímero es biodegradable, aunque me gustaría ver algunos datos a largo plazo sobre qué tan bien funciona después de unos años de rozar la población bacteriana de la piel humana.

Este material está tejido de tal manera que hay orificios lo suficientemente grandes para el intercambio de aire. Luego se recubre con otro polímero, una capa delgada de politetrafluoroetileno. Tiene dos propósitos. El polímero refleja la luz ultravioleta de manera eficiente, manteniendo ciertas longitudes de onda que el titanio no produce dióxido. También es hidrófobo, lo que significa que repele el agua. Mezcle con el tamaño de los poros cuidadosamente seleccionados y esto permitirá que el material respire mientras se mantiene impermeable.

Esta última característica resuelve el problema del sudor. Cuando el sudor se evapora de nuestra piel, entra en fase de vapor, que pasa por los poros del material. Por su naturaleza hidrofóbica de la obra, que fue rechazada por el tejido en agua líquida.

Haz todas las demostraciones

Los investigadores hicieron su parte para mantener todo su tejido maravilloso a través de pruebas y demostraciones. Usando un trozo de tela en el fondo del recipiente para cerrar el agua, bombeando aire a través del respirador / impermeable, mostraron que el tratamiento combinado. (Curiosamente, la imagen del papel muestra que pusieron los peces en el agua … No sé qué es). Esta tela refleja bien el 90 por ciento de la luz solar.

También hicieron un gran rollo de tela, y por lo general no esperas poder mostrar la ropa, que se envía a través de la lavadora y los patrones de bordado.

Y, fundamentalmente, los investigadores han demostrado que la tela puede manejar el calor de una manera que absorbe el calor. Colocaron una variedad de telas en una placa de cobre y las colocaron bajo la luz solar directa. Para que esta prueba refleje el uso normal de la tela, también inyectan calor que normalmente es disipado por el cuerpo humano (de manera algo inquietante, lo llaman un «simulador de piel»). La placa es 5º C más fría que el algodón y aproximadamente 7º C más fría que el spandex.

Como prueba final, los investigadores hicieron una camisa medio cubierta con esta tela, la pegaron a uno de sus estudiantes y lo sentaron al sol. Descubrieron que si se registraba la temperatura de una persona con una cámara infrarroja, la mitad cubierta de su material estructural estaría 3º C más fría de lo normal.

Este material tiene algunas limitaciones obvias, especialmente porque el teñido elimina la mayor parte de su rendimiento. Como alguien que sufre severamente por el calor del verano, estaría más feliz de admitir por mi camisa que “puedes tener el color que quieras siempre que seas blanca”, lo que me mantiene unos grados más fresca. Por tanto, es de esperar que no haya demasiadas barreras para la comercialización de este tema.

Science, 2021. DOI: 10.1126 / Science.AB5488 (Acerca de los DOI).