Ropa que caliente y enfríe sin necesidad de fuente energética externa

Imagine una prenda que, sin ponerle ni quitarle ningún accesorio, se pueda adaptar a condiciones climáticas cambiantes, manteniendo a su portador fresco en el calor del mediodía pero caliente cuando cae la noche o se desencadena una tormenta. Además de usar esta prenda en el exterior, también podría emplearse en interiores, reduciendo drásticamente la necesidad de aire acondicionado o calefacción. Ahora, unos investigadores han creado un tejido fuerte y cómodo que calienta o enfría la piel según convenga y que no requiere fuente energética externa.

Los "tejidos inteligentes" que pueden calentar o enfriar al usuario no son nada nuevo, pero típicamente, el mismo tejido no puede realizar ambas funciones. Estas telas tienen también otros inconvenientes: pueden ser voluminosas, pesadas, frágiles y caras. Muchas necesitan una fuente de energía externa.

El equipo de Guangming Tao, de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong (Wuhan, China), se propuso desarrollar un tejido más práctico para la regulación térmica personal que pudiera superar todas esas limitaciones.

Los investigadores emplearon seda y chitosán, un material del duro esqueleto exterior de los mariscos, para confeccionar fibras coloreadas equipadas con microestructuras porosas. Llenaron los poros con polietilenglicol (PEG), un polímero que cambia de fase y que absorbe y libera energía térmica. Luego, recubrieron los hilos con polidimetilsiloxano para evitar que el PEG líquido se filtrara hacia fuera. Las fibras resultantes demostraron ser fuertes, flexibles y con capacidad de repeler al agua.

Una fibra microestructurada (izquierda) contiene poros (derecha) que pueden ser rellenados con un material que cambia de fase y que absorbe y libera energía térmica. (Imágenes: ACS Applied Materials & Interfaces 2020, DOI: 10.1021/acsami.0c02300)

Para probar las fibras, los investigadores las tejieron en un trozo de tela que pusieron en un guante de poliéster. Cuando una persona que llevaba puesto el guante colocaba la mano dentro de una cámara caliente (a 50 grados centígrados), el PEG sólido absorbía el calor del ambiente, derritiéndose en un líquido y enfriando la piel bajo el nuevo tejido. Luego, cuando la mano enguantada se desplazaba a una cámara fría (a 10 grados centígrados), el PEG se solidificaba, liberando calor y calentando la piel.

El proceso de fabricación de la nueva tela es compatible con los de la industria textil ya existentes y podría adaptarse para su producción en masa. (Fuente: NCYT Amazings)