Un nuovo studio sul grafene ha permesso ai ricercatori dell'Università di Manchester di creare un tessuto adattivo che può abbassare la temperatura corporea di chi lo indossa in climi caldi e tenere al caldo quando fa freddo
Creato un tessuto intelligente per il controllo dinamico della radiazione termica
(Rinnovabili.it) – Alla University of Manchester il rapporto tra moda e innovazione hi-tech si fa ancora più stretto. Solo un anno fa il National Graphene Institute dell’ateneo aveva sviluppato un metodo per la produzione di filati a base di grafene da impiegare in futuri tessuti intelligenti. Oggi il materiale 2D torna a fare incursione nel mondo del “cucito” con un nuovo prototipo firmato dallo stesso Istituto di ricerca.
Il team, guidato dal professor Coskun Kocabas, ha creato un tessuto utile alla realizzazione di abiti adattivi, ossia in grado di aiutare la regolazione termica del corpo rispetto alla temperatura esterna. O, più semplicemente, di mantenere il calore quando fa freddo, e garantire il fresco nei climi più caldi. Il materiale ottiene questo risultato attraverso l’uso del grafene che può essere regolato ad hoc per alterare la radiazione termica.
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Il lavoro è partito da un’evidenza nota anche al mondo dell’abbigliamento: il corpo umano irradia energia termica sotto forma di onde elettromagnetiche nello spettro infrarosso. Più caldo è il corpo umano, maggiore sarà la radiazione infrarossa che emetterà. Ecco perché alcuni vestiti sono progettati per consentire a questo calore di passare liberamente, aiutando a mantenere bassa la temperatura corporea, mentre altri sono progettati per bloccarlo e “scaldare” chi li indossa. Il team ha ingegnerizzato il suo tessuto intelligente affinché fosse in grado di svolgere entrambi i ruoli, con la capacità di passare dinamicamente tra questi due stati.
“Controllare la radiazione termica è una necessità fondamentale per diverse applicazioni critiche come la gestione della temperatura corporea in climi critici”, spiega Kocabas. “Le coperte termiche sono il tipico esempio di questa capacità. Tuttavia, mantenere queste funzionalità mentre l’ambiente si riscalda o si raffredda ha rappresentato una sfida eccezionale”.
Nel dettaglio, gli scienziati hanno dimostrato la transizione dinamica tra i due stati sintonizzando elettricamente l’emissività a infrarossi degli strati di grafene integrati nel tessuto. Per testarne le capacità, il team ha creato un capo prototipo con una toppa sul petto in tessuto al grafene. Questo piccolo quadrato può essere attivato e disattivato a piacere, bloccano o lasciando passare il calore.
La regolazione dinamica della temperatura permetterebbe di creare abiti in grado di garantire una climatizzazione e un comfort costanti. Ma potrebbe anche essere sfruttata all’interno di schermi interattivi o in tute spaziali adattive.
“Il prossimo passo per quest’area di ricerca è rispondere all’esigenza di una gestione termica dinamica dei satelliti in orbita attorno alla Terra”, afferma Kocabas. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nano Letters (testo in inglese).
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