Crean una tela que enfría o calienta a conveniencia del usuario
Unos científicos han diseñado un tejido revolucionario, hecho parcialmente con hilos nanométricos que contienen en su núcleo un material de cambio de fase que puede almacenar y liberar grandes cantidades de calor cuando el material cambia de fase (de estado de la materia), por ejemplo entre líquido y sólido. Combinando los hilos con revestimientos electrotérmicos y fototérmicos que potencian el efecto, han desarrollado en esencia un tejido que puede tanto enfriar rápidamente al usuario cuando hace calor como calentarlo cuando hace frío.
La asombrosa tela es obra del equipo de Hideaki Morikawa, de la Universidad Shinshu en Japón.
En no pocas profesiones, la actividad cotidiana de la persona le exige alternar entre ambientes cuya diferencia de temperatura es muy grande, como por ejemplo una calurosa cocina de restaurante y la cámara frigorífica del restaurante a la que hay que ir a buscar productos muy a menudo. Estos cambios extremos de temperatura no solo resultan molestos, sino que también pueden causar problemas de salud. Para evitarlo, hay que quitarse o ponerse ropa cada vez, lo cual es muy engorroso y hace perder mucho tiempo.
Lo ideal para estos casos sería vestir ropa que caliente en un ambiente frío y que enfríe en uno caluroso.
Ya hay algunos tejidos que lo consiguen. Básicamente se utilizan materiales de cambio de fase.
Desgraciadamente, la rigidez inherente de los materiales de cambio de fase en su forma sólida y las fugas cuando se hallan en estado líquido han dificultado hasta ahora su aplicación en el campo de la regulación térmica de las prendas de vestir. Se han intentado varias estrategias diferentes, como la microencapsulación (en la que el material de cambio de fase se confina en cápsulas extremadamente pequeñas), para mejorar la eficacia del “embalaje» y superar el problema de la rigidez y el de las fugas.
Por desgracia, los métodos de fabricación de las microcápsulas de cambio de fase son complejos y muy costosos. Y lo que es peor, esta opción no ofrece la suficiente flexibilidad para cualquier aplicación realista de uso textil.
Así que Morikawa y sus colegas buscaron otra alternativa. Para ello, recurrieron a una opción llamada electrohilado coaxial.
Empleando esta técnica para un nuevo diseño, los investigadores encapsularon el material de cambio de fase en el centro de la nanofibra electrohilada para resolver el problema de las fugas de materiales de cambio de fase. Además, las fibras ultrafinas permiten una flexibilidad altísima, aceptable para la ropa de uso humano.
A fin de ampliar aún más la gama de condiciones ambientales bajo las cuales puede funcionar la tela, y también para incrementar la precisión de la regulación térmica, los investigadores acoplaron el material de cambio de fase con otras dos tecnologías de regulación térmica aptas para ropa de uso humano.
La combinación de materiales fotorreactivos (los cuales reaccionan a la presencia de luz solar) con los materiales de cambio de fase ofrece potencialmente la posibilidad de aumentar aún más la capacidad de almacenamiento de energía del tejido textil cuando al usuario le da el sol. Además, el recubrimiento del material compuesto con polímeros que convierten la electricidad en calor (un recubrimiento conductor electrotérmico) puede reforzar la generación de calor cuando el usuario de la ropa esté en un ambiente frio.
Esta estructura en la que se emplean las tres opciones permite una cooperación sinérgica entre ellas, haciendo posible una regulación térmica bajo demanda que puede adaptarse a una amplia gama de cambios de temperatura en el ambiente.
Morikawa y sus colegas exponen los detalles técnicos de su nueva tela en la revista académica ACS Nano, bajo el título “A Trimode Thermoregulatory Flexible Fibrous Membrane Designed with Hierarchical Core–Sheath Fiber Structure for Wearable Personal Thermal Management”. (Fuente: NCYT de Amazings)
