Novo tecido pode aquecer mais de 50 graus para manter as pessoas quentes em clima ultracold
Os cientistas inventaram um tecido inteligente que converte luz em calor e pode aumentar as temperaturas em mais de 54 graus Fahrenheit (30 graus Celsius) após apenas 10 minutos ao sol. O novo material pode ser usado em roupas projetadas para temperaturas muito frias.
Nanopartículas especializadas que absorvem a luz solar e convertem em calor estão incorporadas no novo material, que foi descrito no final do ano passado no diário Compósitos avançados e materiais híbridos. Ao mesmo tempo, os corantes responsivos à temperatura incorporados às fibras mudam de cor reversivelmente, permitindo que os usuários monitorem visualmente as flutuações de temperatura.
Manter a temperatura corporal
Durante anos, os cientistas projetaram aquecedores vestíveis para ajudar a manter uma temperatura corporal confortável em ambientes frios. Tais tecidos podem ser usados em equipamentos de resgate de montanhas e até roupas de estimação, mas os projetos existentes normalmente dependem de componentes caros, como nanomateriais de metal ou elementos de aquecimento com bateria com pesada.
Para contornar esses problemas, engenheiro químico YUNING LI e sua equipe na Universidade de Waterloo, no Canadá, procurou polímeros fototérmicos, que são materiais de plástico que convertem luz em calor.
As nanopartículas dos dois polímeros – polianilina (PANI) e polidopamina (PDA) – estão incorporadas dentro de uma matriz de fibras de poliuretano termoplástico (PTU), um material amplamente usado para produzir roupas à prova d'água e varredura esportiva. A equipe também incorporou vários corantes responsivos à temperatura (termocrômicos) na mistura durante o processo de fiação, produzindo uma série de fibras que mudavam de cor à medida que a temperatura do material aumentou.
Essas fibras recém -fiadas foram prontamente tecidas em tecido e a equipe tricotou um pequeno suéter para um ursinho de pelúcia testar as propriedades do material inteligente. O saltador vermelho atingiu um impressionante 128,3 F (53,5 ° C) após apenas 10 minutos de exposição ao sol. À medida que a temperatura subia, as moléculas de corante vermelho mudaram a estrutura química, fazendo com que elas fiquem brancas.
“As nanopartículas incorporadas são altamente eficientes na absorção da luz solar em vários comprimentos de onda”, disse Li à Live Science em um email. “Quando a luz solar atinge essas nanopartículas, elas absorvem a energia e a liberam como calor por meio de um processo chamado conversão fototérmica”.
O tecido inteligente possui uma textura macia e elástica, que permite que o material se estenda em até cinco vezes o tamanho original e mantenha suas propriedades de mudança de cor e temperatura, mesmo após 25 lavagens, de acordo com o estudo. “Priorizamos a durabilidade, garantindo que o tecido pudesse suportar o uso repetido e a exposição ambiental, mantendo suas propriedades inovadoras”, disse Li.
A equipe está trabalhando para preparar o material para a fabricação comercial, mas ainda precisa fazer testes adicionais antes que ele possa obter uso generalizado.
“As próximas etapas para esta pesquisa se concentram na redução dos custos de produção, ampliando o processo de fabricação e garantir que as fibras sejam seguras para o contato prolongado da pele”, disse Li.
Nota do editor: A manchete desta história foi atualizada na segunda -feira, 3 de fevereiro, às 13:11, para observar que o tecido aquece mais de 50 graus, não quase 50 graus.
