Uma fibra microestruturada (esquerda) contém poros (direita) que podem ser preenchidos com um material de mudança de fase que absorve e libera energia térmica. Crédito: Materiais e interfaces aplicados ACS 2020, DOI:10.1021 / acsami.0c02300
Imagine uma única peça de roupa que poderia se adaptar às mudanças nas condições climáticas, mantendo seu usuário fresco no calor do meio-dia, mas aquecido quando uma tempestade noturna sopra. Além de usá-lo ao ar livre, essas roupas também podem ser usadas dentro de casa, reduzindo drasticamente a necessidade de ar condicionado ou aquecimento. Agora, pesquisadores relatando em Materiais e interfaces aplicados ACS fizeram um forte, tecido confortável que aquece e resfria a pele, sem entrada de energia.
"Têxteis inteligentes" que podem aquecer ou resfriar o usuário não são novidade, mas normalmente, o mesmo tecido não pode realizar as duas funções. Esses têxteis têm outras desvantagens, também - eles podem ser volumosos, pesado, frágil e caro. Muitos precisam de uma fonte de alimentação externa. Guangming Tao e seus colegas queriam desenvolver um tecido mais prático para o gerenciamento térmico pessoal que pudesse superar todas essas limitações.
Os pesquisadores congelaram seda e quitosana, um material do esqueleto externo rígido de moluscos, em fibras coloridas com microestruturas porosas. Eles preencheram os poros com polietilenoglicol (PEG), um polímero de mudança de fase que absorve e libera energia térmica. Então, eles revestiram os fios com polidimetilsiloxano para evitar que o PEG líquido vazasse. As fibras resultantes eram fortes, flexível e repelente de água. Para testar as fibras, os pesquisadores os teceram em um remendo de tecido que eles colocaram em uma luva de poliéster. Quando uma pessoa que usa a luva coloca a mão em uma câmara quente (122 ° F), o PEG sólido absorveu calor do ambiente, derretendo em um líquido e resfriando a pele sob o patch. Então, quando a mão enluvada moveu-se para uma câmara fria (50 ° F), o PEG solidificou, liberando calor e aquecendo a pele. O processo de fabricação do tecido é compatível com a indústria têxtil existente e pode ser ampliado para produção em massa, dizem os pesquisadores.