Os cientistas desenvolvem o primeiro tecido para resfriar ou isolar automaticamente, dependendo das condições
p Este novo tecido que está sendo desenvolvido pelos cientistas YuHuang Wang e Ouyang Min da Universidade de Maryland é o primeiro têxtil a alterar automaticamente as propriedades para reter ou liberar calor, dependendo das condições. Crédito:Faye Levine, Universidade de Maryland
p Apesar de décadas de inovação em tecidos com propriedades térmicas de alta tecnologia que mantêm os corredores de maratona refrescados ou os alpinistas aquecidos, nunca houve um material que muda suas propriedades de isolamento em resposta ao ambiente. Até agora. p Pesquisadores da Universidade de Maryland criaram um tecido que pode regular automaticamente a quantidade de calor que passa por ele. Quando as condições são quentes e úmidas, como aqueles perto de um corpo suado, o tecido permite a passagem de radiação infravermelha (calor). Quando as condições ficam mais frias e secas, o tecido reduz o calor que escapa. O desenvolvimento foi relatado em 8 de fevereiro, Edição de 2019 da revista
Ciência .
p Os pesquisadores criaram o tecido a partir de um fio especialmente desenvolvido, revestido com um metal condutor. Sob quente, condições úmidas, os fios de fio compactam e ativam o revestimento, que muda a forma como o tecido interage com a radiação infravermelha. Eles se referem à ação como "passagem" da radiação infravermelha, que atua como uma cortina sintonizável para transmitir ou bloquear o calor.
p "Esta é a primeira tecnologia que nos permite bloquear dinamicamente a radiação infravermelha, "disse YuHuang Wang, um professor de química e bioquímica da UMD e um dos autores correspondentes do artigo que dirigiu os estudos.
p O fio de base para este novo tecido é criado com fibras feitas de dois materiais sintéticos diferentes - um absorve a água e o outro a repele. Os fios são revestidos com nanotubos de carbono, uma classe especial de peso leve, baseado em carbono, metal condutor. Como os materiais nas fibras resistem e absorvem água, as fibras empenam quando expostas à umidade, como a que envolve um corpo suado. Essa distorção aproxima os fios do fio, que faz duas coisas. Primeiro, abre os poros do tecido. Isso tem um pequeno efeito de resfriamento porque permite que o calor escape. Segundo, e o mais importante, ele modifica o acoplamento eletromagnético entre os nanotubos de carbono no revestimento.
p O professor de química e bioquímica da Universidade de Maryland, YuHuang Wang (à esquerda) e o professor de física Min Ouyang, mostram uma amostra de seu novo tecido que pode ajustar automaticamente suas propriedades de isolamento para aquecer ou resfriar um corpo humano. Crédito:Faye Levine, Universidade de Maryland
p "Você pode pensar neste efeito de acoplamento como a curvatura de uma antena de rádio para alterar o comprimento de onda ou a frequência com que ela ressoa, "Disse Wang." É uma maneira muito simplificada de pensar nisso, mas imagine aproximar duas antenas para regular o tipo de onda eletromagnética que captam. Quando as fibras são aproximadas, a radiação que eles interagem com as mudanças. Em roupas, isso significa que o tecido interage com o calor que irradia do corpo humano. "
p Dependendo da afinação, o tecido bloqueia a radiação infravermelha ou permite sua passagem. A reação é quase instantânea, então, antes que as pessoas percebam que estão ficando quentes, a roupa já poderia estar esfriando-os. Por outro lado, conforme um corpo esfria, o mecanismo de gating dinâmico funciona ao contrário para capturar o calor.
p "O corpo humano é um radiador perfeito. Ele emite calor rapidamente, "disse Min Ouyang, um professor de física na UMD e outro autor correspondente do artigo. "Por toda a história, a única forma de regular o radiador tem sido tirando ou colocando roupas. Mas este tecido é um verdadeiro regulador bidirecional. "
p De acordo com
Ciência papel, este é o primeiro têxtil que mostra ser capaz de regular a troca de calor com o meio ambiente.
Resposta de um tecido infravermelho revelando as meta-fibras em ação. Crédito:M. Li, S. Deng, Y.H. Wang, Universidade de Maryland p "Este trabalho pioneiro fornece uma nova e empolgante característica comutável para roupas que se ajustam ao conforto, "disse Ray Baughman, um professor de química da Universidade do Texas que não estava envolvido no estudo. "Sabia-se que os têxteis aumentavam a porosidade em resposta ao suor ou ao aumento da temperatura, bem como têxteis que transmitem a radiação infravermelha associada à temperatura corporal. Contudo, ninguém antes havia encontrado uma maneira de mudar a porosidade e a transparência infravermelha de um têxtil para fornecer maior conforto em resposta às condições ambientais. "
p É necessário mais trabalho antes que o tecido possa ser comercializado, mas de acordo com os pesquisadores, os materiais usados para a fibra base estão prontamente disponíveis e o revestimento de carbono pode ser facilmente adicionado durante o processo de tingimento padrão.
p "Acho que é muito empolgante ser capaz de aplicar esse fenômeno de passagem ao desenvolvimento de um tecido que tem a capacidade de melhorar a funcionalidade de roupas e outros tecidos, "Ouyang disse.