Tejidos inteligentes de grafeno desarrollados para ropa adaptable al calor

Actualizado: 21 jul 2020


Una nueva investigación sobre grafeno bidimensional (2D) ha permitido a los investigadores crear ropa adaptativa inteligente que puede reducir la temperatura corporal del usuario en climas cálidos.



Un equipo de científicos del National Graphene Institute de la Universidad de Manchester ha creado una camiseta prototipo para demostrar el control dinámico de la radiación térmica dentro de la prenda aprovechando las increíbles propiedades térmicas y la flexibilidad del grafeno. El desarrollo también abre la puerta a nuevas aplicaciones, tales como pantallas infrarrojas interactivas y comunicación infrarroja dentro de los textiles.


El cuerpo humano irradia energía en forma de ondas electromagnéticas en el espectro infrarrojo (conocido como radiación de cuerpo negro). En un clima cálido, es deseable utilizar toda la extensión de la radiación infrarroja para reducir la temperatura corporal, lo que se puede lograr mediante el uso de textiles transparentes al infrarrojo. En cuanto al caso opuesto, las que bloquean los infrarrojos son ideales para minimizar la pérdida de energía del cuerpo. La ropa térmica son un ejemplo común utilizado de prendas que mantienen la temperatura corporal.


El equipo de científicos demostró la capacidad de una transición dinámica entre dos estados opuestos de temperatura al ajustar eléctricamente la emisividad infrarroja (la capacidad de irradiar energía) de las capas de grafeno integradas en los textiles.


El grafeno de un átomo de espesor se aisló y exploró por primera vez en 2004 en la Universidad de Manchester. Sus potenciales usos son vastos y la investigación ya ha dado lugar a avances en productos comerciales que incluyen; baterías, teléfonos móviles, artículos deportivos y automotriz.


La nueva investigación publicada en la revista Nano Letters, demuestra que esta nueva tecnología que utiliza capas de grafeno para controlar la radiación térmica de las superficies textiles son posibles".

Ilustración del dispositivo textil con varias capas laminadas: grafeno multicapa, separador de tela y capa de electrodo posterior.

La demostración de la modulación de las propiedades ópticas en diferentes formas de textiles fue exitosa y se puede aprovechar en nuevas tecnologías que operan en el infrarrojo y otras regiones del espectro electromagnético para aplicaciones que incluyen pantallas textiles, comunicación, trajes espaciales adaptativos y moda.


El profesor Coskun Kocabas, quien dirigió la investigación, dijo: “La capacidad de controlar la radiación térmica es una necesidad clave para varias aplicaciones críticas, como el control de la temperatura del cuerpo en climas de temperatura excesiva. Las mantas térmicas son un ejemplo común utilizado para este propósito. Sin embargo, mantener estas funcionalidades a medida que el entorno se calienta o se enfría ha sido un desafío excepcional”.


Este estudio se basó en la investigación previa del mismo grupo utilizando grafeno para crear camuflaje térmico que fue capaz de engañar a las cámaras infrarrojas. La nueva investigación también se puede integrar en materiales textiles existentes de fabricación en masa, como el algodón. Para demostrarlo, el equipo desarrolló un prototipo de producto dentro de una camiseta que permite al usuario proyectar mensajes codificados invisibles a simple vista, pero legibles por cámaras infrarrojas.


“Creemos que nuestros resultados muestran oportunamente la posibilidad de aprovechar las increíbles propiedades ópticas del grafeno en nuevas tecnologías. Las capacidades demostradas por este material no se pueden lograr con materiales convencionales”.


“El siguiente paso para esta área de investigación es abordar la necesidad de una gestión térmica dinámica de los satélites en órbita terrestre. Los satélites en órbita experimentan excesos de temperatura cuando se enfrentan al sol y se congelan en la sombra de la tierra. Nuestra tecnología podría permitir una gestión térmica dinámica de los satélites controlando la radiación térmica y regulando la temperatura del satélite a pedido ". dijo Kocabas.



Fuente: Technology.org / The university of manchester

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