Una nueva tela reguladora del calor se siente esponjosa como el algodón, pero no se moja

Una vez que el algodón se moja, saca el calor del cuerpo. Esto resulta útil al hacer ejercicio o estar al aire libre en un día caluroso, pero es peligroso en días de frío intenso. Ahora, un grupo de investigadores que publican en ACS Energy Letters han creado un material de fibra sintética ultraligero con una esponjosidad similar a la del algodón, pero que también repele el agua. El prototipo de esta tela superó al algodón regular tanto en la retención del calor en un entorno frío como en la liberación del calor a temperatura ambiente.    

“Inspirados en la estructura esponjosa del algodón, creamos un nuevo material ultraligero y flexible.” — Quan Shi

«Inspirados en la estructura esponjosa del algodón, creamos un nuevo material ultraligero y flexible. Nos mantiene abrigados en el frío mejor que el algodón o los aislamientos sintéticos comerciales, y además evita que pasemos calor a temperatura ambiente», afirma Quan Shi, autor de correspondencia del estudio.    

Para mejorar la capacidad de las fibras naturales para regular el calor en condiciones de frío extremo, los investigadores han propuesto recubrirlas con sustancias con cambio de fase. Estas sustancias se endurecen o funden según cambia la temperatura del aire, atrapando o liberando el calor, respectivamente. Sin embargo, los recubrimientos actuales con cambio de fase endurecen las telas y a veces se filtran sobre quien los lleva. Por eso, Shihui Zhang, Zhihua Zhang, Quan Shi y sus colegas incorporaron un material con cambio de fase en unas fibras sintéticas que el equipo diseñó para imitar la estructura blanda del algodón.    

Los investigadores crearon una red de fibras poliméricas salpicadas de cápsulas microscópicas de un hidrocarburo con cambio de fase. A este material ligero, se le pudo dar forma similar a bolas de algodón o forma de tela plana.     

Luego, el equipo produjo muestras de aproximadamente 6 por 20 pulgadas (15 por 50 centímetros) para realizar experimentos con ellas. En las pruebas iniciales, se observó que las muestras no absorbieron vapor de agua en un ambiente húmedo ni gotas de agua, mientras que la tela de algodón absorbió ambas formas de humedad. Además, el material se mantuvo flexible y fuerte después doblarlo y moverlo reiteradamente.     

 Las muestras cambiaban automáticamente entre liberar o retener el calor, según la temperatura del aire. Además, en las pruebas, la nueva tela mantuvo una mano envuelta en ella bastante más caliente que cuando estaba envuelta en algodón del mismo espesor a -13 grados Fahrenheit (-25 grados Celsius) y permitió el paso del calor ligeramente mejor que el algodón tradicional a temperatura ambiente. Por último, después de 20 lavados, las muestras del prototipo no soltaron fibras, recuperaron su esponjosidad original y mantuvieron el 97 % de su capacidad para atrapar el calor. Los investigadores afirman que estos resultados indican que este nuevo material inspirado en el algodón es prometedor para su uso en indumentaria, especialmente en artículos diseñados para el frío extremo.     

Los autores agradecen la financiación de la National Natural Science Foundation of China, el Dalian Institute of Chemical Physics y el Dalian Science and Technology Innovation Fund. 

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