Uma nova pesquisa sobre o grafeno de material bidimensional (2-D) permitiu aos pesquisadores criar roupas adaptativas inteligentes que podem diminuir a temperatura corporal do usuário em climas quentes.

Uma equipe de cientistas do National Graphene Institute da University of Manchester criou um protótipo de vestimenta para demonstrar o controle dinâmico da radiação térmica em uma peça de roupa, utilizando as notáveis ​​propriedades térmicas e a flexibilidade do grafeno. O desenvolvimento também abre a porta para novas aplicações, como, visores infravermelhos interativos e comunicação infravermelha dissimulada em têxteis.

O corpo humano irradia energia na forma de ondas eletromagnéticas no espectro infravermelho (conhecido como radiação de corpo negro). Em um clima quente, é desejável fazer uso de toda a extensão da radiação infravermelha para baixar a temperatura corporal, o que pode ser alcançado usando têxteis transparentes para infravermelho. Quanto ao caso oposto, as tampas de bloqueio de infravermelho são ideais para minimizar a perda de energia do corpo. Cobertores de emergência são um exemplo comum usado para tratar casos extremos de flutuação da temperatura corporal.

A equipe colaborativa de cientistas demonstrou a transição dinâmica entre dois estados opostos, ajustando eletricamente a emissividade infravermelha (a capacidade de irradiar energia) das camadas de grafeno integradas aos têxteis.

O grafeno de um átomo de espessura foi isolado e explorado pela primeira vez em 2004 na Universidade de Manchester. Seus usos potenciais são vastos e a pesquisa já levou a saltos em produtos comerciais, incluindo; baterias, celulares, artigos esportivos e automotivos.

A nova pesquisa publicada hoje no jornal Nano Letras , demonstra que a tecnologia têxtil óptica inteligente pode alterar sua visibilidade térmica. A tecnologia usa camadas de grafeno para controlar a radiação térmica de superfícies têxteis.

Professor Coskun Kocabas, quem liderou a pesquisa, disse:"A capacidade de controlar a radiação térmica é uma necessidade fundamental para várias aplicações críticas, como o gerenciamento da temperatura do corpo em climas de temperatura excessiva. As mantas térmicas são um exemplo comum usado para essa finalidade. No entanto, manter essas funcionalidades à medida que o ambiente se aquece ou esfria tem sido um grande desafio. "

O Prof Kocabas acrescentou:"A demonstração bem-sucedida da modulação das propriedades ópticas em diferentes formas de têxteis pode alavancar o uso onipresente de arquiteturas fibrosas e permitir novas tecnologias operando no infravermelho e outras regiões do espectro eletromagnético para aplicações incluindo telas têxteis, comunicação, trajes espaciais adaptáveis, e moda. "

Este estudo baseou-se na pesquisa anterior do mesmo grupo usando grafeno para criar camuflagem térmica capaz de enganar câmeras infravermelhas. A nova pesquisa também pode ser integrada a materiais têxteis de manufatura em massa existentes, como o algodão. Para demonstrar, a equipe desenvolveu um produto protótipo dentro de uma camiseta, permitindo ao usuário projetar mensagens codificadas invisíveis a olho nu, mas legíveis por câmeras infravermelhas.

"Acreditamos que nossos resultados são oportunos, mostrando a possibilidade de transformar as propriedades ópticas excepcionais do grafeno em novas tecnologias capacitadoras. As capacidades demonstradas não podem ser alcançadas com materiais convencionais.

"O próximo passo para esta área de pesquisa é abordar a necessidade de gerenciamento térmico dinâmico de satélites em órbita terrestre. Satélites em órbita experimentam excessos de temperatura, quando eles enfrentam o sol e eles congelam na sombra da terra. Nossa tecnologia pode permitir o gerenciamento térmico dinâmico de satélites, controlando a radiação térmica e regulando a temperatura do satélite sob demanda ”, disse Kocabas.

O professor Sir Kostya Novoselov também esteve envolvido na pesquisa:"Este é um belo efeito, intrinsecamente roteado na estrutura de banda única do grafeno. É realmente emocionante ver que tais efeitos dão origem a essas aplicações de alta tecnologia ", disse ele.

O papel, "Têxteis infravermelhos adaptáveis ​​habilitados para grafeno, "por Kocabas et al, é publicado em Nano Letras .