È facile progettare vestiti che ti tengono al caldo, mentre è molto più difficile trovare un vestito che ti mantenga fresco in una torrida giornata estiva. Ora, i ricercatori hanno progettato un tessuto che assomiglia a una comune maglietta, ma può raffreddare il corpo di quasi 5° C, hanno detto che la tecnologia, se prodotta in serie, potrebbe aiutare le persone in tutto il mondo a proteggersi dall’aumento delle temperature causate dai cambiamenti climatici.
Gli stilisti di solito per realizzare abiti che respingono il Sole, utilizzano tessuti di colore chiaro, che riflettono la luce visibile, ma un altro metodo riflette le radiazioni elettromagnetiche del Sole, comprese le radiazioni ultraviolette (UV) e del vicino infrarosso (NIR), quest’ultimo, riscalda gli oggetti che lo assorbono e li raffredda lentamente mentre lo emettono, questo processo di raffreddamento, tuttavia, è ostacolato dalla nostra atmosfera: dopo essere stato emesso da un oggetto, il NIR è spesso assorbito dalle molecole d’acqua vicine, riscaldando l’aria circostante.
I ricercatori per accelerare il processo di raffreddamento, si stanno rivolgendo alla radiazione nel medio infrarosso (MIR), un tipo di IR con lunghezze d’onda più lunghe. Invece di essere assorbita dalle molecole nell’aria circostante, l’energia MIR va direttamente nello spazio, raffreddando sia gli oggetti sia l’ambiente circostante, questa tecnica è nota come raffreddamento radiativo, gli ingegneri l’hanno utilizzata negli ultimi dieci anni per progettare tetti, pellicole di plastica, legno e vernici ultrabianche.
La pelle umana, a differenza di molti dei vestiti che indossiamo, emette naturalmente MIR. I ricercatori della Stanford University nel 2017 hanno progettato un tessuto che lascia passare il MIR dal corpo umano direttamente attraverso di esso, raffreddando chi lo indossa di circa 3° C, ma per funzionare, il tessuto deve essere molto sottile, solo 45 micrometri, o circa un terzo dello spessore di una camicia di lino leggera. Ciò ha portato alcuni ricercatori a mettere in dubbio la sua durata.
Ora gli ingegneri Ma Yaoguang della Zhejiang University e Tao Guangming della Huazhong University of Science and Technology, per progettare un tessuto più spesso, hanno adottato un metodo diverso, piuttosto che lasciare che il MIR dalla pelle passi direttamente attraverso il loro tessuto, hanno progettato un tessuto che utilizza legami chimici per assorbire il calore corporeo e riemettere la sua energia nello spazio come MIR. Il tessuto da 550 micrometri, costituito da una miscela di acido polilattico e fibra sintetica con nanoparticelle di biossido di titanio sparse ovunque, riflette anche la luce UV visibile e NIR, raffreddando ulteriormente chi lo indossa.
Tao Guangming ha detto: «Anche se sembra una normale maglietta, otticamente è uno specchio».
Lo studio è stato pubblicato su Science. I ricercatori per testare la loro creazione, hanno assemblato un gilet aderente, con una metà realizzata con il loro tessuto e l’altra in cotone bianco dello stesso spessore. Il gilet è stato indossato da uno studente, si è seduto su una sedia da giardino alla luce diretta del Sole per 1 ora. I ricercatori quando hanno misurato la sua temperatura cutanea, il lato a destra sotto il nuovo tessuto era di quasi 5° C più freddo rispetto al lato sotto il cotone a sinistra, come si vede in questa immagine a infrarossi. Lo studente poteva sentire la differenza di temperatura.
Yi Cui, scienziato dei materiali della Stanford University, ha guidato il lavoro precedente, nel suo laboratorio ha continuato a lavorare su tessuti trasparenti mid-IR, ha detto:
«Tutto questo è interessante, ma poiché la tecnologia che emette MIR è stata finora utilizzata su superfici fisse che sono costantemente rivolte verso il cielo, gli autori del nuovo lavoro dovrebbero anche misurare quanto bene il loro tessuto si raffredda quando le persone sono in piedi o camminano, e quando il capo indossato non è aderente, poiché l’elemento di raffreddamento si basa sul suo stretto contatto con la pelle».
Evelyn Wang, ingegnere meccanico presso il Massachusetts Institute of Technology, condivide alcune delle preoccupazioni di Yi Cui, ma ha aggiunto:
«Lo studio parla di rapidi progressi nell’area del raffreddamento radiativo, questo tipo di metodo presenta vantaggi perché può consentire l’uso di una più ampia gamma di materiali e può sembrare molto più simile al cotone, il che è importante per l’utente».
I due ricercatori Ma Yaoguang e Tao Guangming ora stanno contattando produttori tessili e aziende di abbigliamento per cercare di mettere i loro tessuti sugli scaffali. Hanno detto:
«Il tessuto infuso di nanomateriali dovrebbe aggiungere solo il 10% circa ai costi tipici di produzione dell’abbigliamento. Possiamo farlo con la produzione di massa, significa che tutti possono ottenere una maglietta, il costo sostanzialmente è lo stesso di una maglietta normale, ma il tipo di tessuto può giovare a tutti».