Novas roupas para embrulhar a cozinha nos ajudariam a ficar legal

Se for tecido em roupas, um novo tecido de baixo custo, baseado em plástico, poderia resfriar seu corpo com muito mais eficiência do que é possível com os tecidos naturais ou sintéticos em roupas que usamos hoje.

Os cientistas dizem que a nova família de tecidos pode se tornar a base para roupas que mantêm as pessoas frescas em climas quentes sem ar condicionado.

"Se você pode resfriar a pessoa em vez do prédio onde ela trabalha ou mora, isso economizará energia", diz Yi Cui, professor associado de ciência e engenharia de materiais da Universidade de Stanford.

Descrito na revista CiênciaO novo material funciona permitindo que o corpo descarregue o calor de duas maneiras, fazendo com que o usuário sinta-se mais frio do que se usasse roupas de algodão.

Ele esfria deixando a transpiração evaporar através do material, algo que tecidos comuns já fazem. Mas o material fornece um segundo mecanismo de resfriamento revolucionário: permitir o calor que o corpo emite como radiação infravermelha para passar através do plástico têxtil.

Todos os objetos, incluindo nossos corpos, liberam calor sob a forma de radiação infravermelha, um comprimento de onda invisível e benigno de luz. Os cobertores nos aquecem prendendo as emissões de calor infravermelho perto do corpo. A radiação térmica que escapa de nossos corpos é o que nos torna visíveis no escuro através de óculos de visão noturna.

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"Quarenta a 60 por cento do nosso calor corporal é dissipado como radiação infravermelha quando estamos sentados em um escritório", diz Shanhui Fan, professor de engenharia elétrica especializado em fotônica, que é o estudo da luz visível e invisível. "Mas até agora houve pouca ou nenhuma pesquisa sobre o design das características de radiação térmica dos têxteis."

Melhorando em filme plástico

Para desenvolver o têxtil, os pesquisadores misturaram nanotecnologia, fotônica e química para fornecer polietileno - o plástico transparente que usamos como envoltório de cozinha - um número de características desejáveis ​​em material de vestuário: permite que a radiação térmica, ar e vapor de água passem e é opaca à luz visível.

O atributo mais fácil era permitir que a radiação infravermelha passasse pelo material, porque isso é uma característica do envoltório de alimentos de polietileno comum. Naturalmente, o plástico da cozinha é impermeável à água, tornando-o inútil como roupa. O fato de ser transparente também não ajuda muito. Os pesquisadores lidaram com essas deficiências uma de cada vez.

Primeiro, eles descobriram uma variante do polietileno comumente usada na fabricação de baterias que tem uma nanoestrutura específica que é opaca à luz visível, mas que é transparente à radiação infravermelha, o que poderia permitir que o calor do corpo escape. Isso forneceu um material de base que era opaco à luz visível por uma questão de modéstia, mas termicamente transparente para fins de eficiência energética.

Eles então modificaram o polietileno industrial, tratando-o com produtos químicos benignos para permitir que as moléculas de vapor d'água evaporassem através de nanoporos no plástico, permitindo que o plástico respirasse como uma fibra natural, diz o estudioso pós-doutorado Po-Chun Hsu.

Isso levou a um material de folha única que atendia aos três critérios básicos para um tecido refrescante. Para tornar esse material mais fino, eles criaram uma versão de três camadas: duas folhas de polietileno tratado separadas por uma malha de algodão para resistência e espessura.

Mais frio que o algodão

Para testar o potencial de resfriamento de sua construção de três camadas versus um tecido de algodão de espessura comparável, eles colocaram uma pequena amostra de cada material em uma superfície tão quente quanto a pele nua e mediram a quantidade de calor que cada material reteve.

"Vestir qualquer coisa aprisiona algum calor e torna a pele mais quente", diz Fan. "Se dissipar a radiação térmica fosse nossa única preocupação, então seria melhor não usar nada."

A comparação mostrou que o tecido de algodão tornou a superfície da pele 3.6 F mais quente que o tecido refrigerado. A diferença significa que uma pessoa vestida com o novo material pode se sentir menos inclinada a ligar um ventilador ou ar condicionado.

O trabalho continua em várias frentes, incluindo a adição de mais cores, texturas e características de tecido ao material. Adaptar um material já produzido em massa para o setor de baterias poderia facilitar a criação de produtos.

"Se você quiser fazer um têxtil, você tem que ser capaz de fazer grandes volumes de forma barata", diz Cui.

A pesquisa abre novos caminhos de investigação para resfriar ou aquecer as coisas, passivamente, sem o uso de energia externa, sintonizando materiais para dissipar ou interceptar a radiação infravermelha, diz Fan.

“Em retrospecto, algumas das coisas que fizemos parecem muito simples, mas é porque poucos realmente estão estudando a engenharia das características de radiação dos têxteis”.

Fonte: Universidade de Stanford

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