A pesar de décadas de innovación en telas con propiedades térmicas de alta tecnología que mantienen a los corredores de maratón frescos o 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 un tejido que puede regular automáticamente la cantidad de calor que lo atraviesa. Cuando las condiciones son cálidas y húmedas, como las que se producen cerca de un cuerpo sudoroso, el tejido permite que pase 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 en la edición del 8 de febrero de 2019 de la revista ciencia .
Los investigadores crearon el tejido a partir de hilo especialmente diseñado recubierto con un metal conductor. En condiciones de calor y humedad, los hilos del hilo se compactan y activan el recubrimiento, lo que cambia la forma en que el tejido 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 textil está creado con fibras hechas de dos materiales sintéticos diferentes: uno absorbe agua y el otro lo repele. Los hilos están recubiertos con nanotubos de carbono, una clase especial de metal conductor ligero a base de carbonoDebido a que los materiales en 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 los hilos del hilo, lo que hace dos cosas. Primero, abre los poros en eltela. Esto tiene un pequeño efecto de enfriamiento porque permite que el calor se escape. En segundo lugar, y lo más importante, modifica el acoplamiento electromagnético entre los nanotubos de carbono en el recubrimiento.
"Puedes 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 acercar dos antenas juntasregulan el tipo de onda electromagnética que captan. Cuando las fibras se juntan, la radiación con la que interactúan cambia. En la ropa, eso significa que la tela interactúa con el calor que irradia el cuerpo humano ".
Dependiendo de la sintonización, la tela bloquea la radiación infrarroja o permite que pase. La reacción es casi instantánea, por lo que antes de que las personas se den cuenta de que se están calentando, la prenda ya podría estar enfriándolas. Por otro lado,A medida que el cuerpo se enfría, el mecanismo de activación dinámica 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 otro autor correspondiente del periódico. "Durante toda la historia, la única forma de regular el radiador ha sidoquitarse la ropa o ponerse la ropa. Pero esta tela es un verdadero regulador bidireccional ".
según el ciencia papel, este es el primer textil que puede 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 en la Universidad de Texas que no participó en el estudio. "Se sabía que los textiles aumentan la porosidad en respuesta asudor o temperatura creciente, así como textiles que transmiten la radiación infrarroja asociada con 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 el tejido pueda comercializarse, pero según los investigadores, los materiales utilizados para la fibra base están disponibles y el revestimiento de carbono se puede agregar fácilmente durante el proceso de teñido estándar.
"Creo que es muy emocionante poder aplicar este fenómeno de activación al desarrollo de un textil que tenga la capacidad de mejorar la funcionalidad de la ropa y otras telas", dijo Ouyang.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Maryland . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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