Refrescarse con tejidos nanoporosos

Cuando el frío viento invernal azota en el exterior, lo más recomendable es vestir con varias capas para mantener el calor. Sin embargo, cuando el calor aprieta, las normas sociales obligan a seguir la estrategia opuesta: todavía es necesario vestir una capa de ropa.

Un equipo de científicos de la Universidad de Stanford puede haber dado con la manera de mantenernos frescos aún vistiendo esta capa de ropa. Han presentado un tejido nanoporoso que podría ayudar a nuestro cuerpo a refrescarse al permitir que el calor corporal escape fácilmente (Science 2016, DOI: 10.1126/science.aaf5471). Los investigadores piensan que la ropa fabricada con dicho tejido podría reducir la energía utilizada para el aire acondicionado.

Nuestros cuerpos emiten calor de manera natural, en parte mediante emisión de radiación infrarroja en un rango de longitudes de onda entre 7 y 14 µm. Para ayudar a enfriarnos, Yi Cui y sus colegas en Stanford, querían diseñar un tejido que la radiación IR pudiera atravesar. Básicamente, estaban buscando un material que fuera “transparente” a la radiación infrarroja de longitud de onda media.

Desafortunadamente, muchos de los tejidos que vestimos comúnmente, como el algodón, contienen compuestos químicos que absorben la radiación en ese rango. Un material que es transparente al IR-medio es el polietileno. Sin embargo, también es transparente a la luz visible –una propiedad menos atractiva cuando hablamos de ropa.

En el grupo de Stanford dedujeron que, con el tamaño de poro adecuado –entre 50 y 1000 nm en diámetro– el polietileno podría dispersar la luz visible, por lo que sería opaco a la vista, pero aún dejaría pasar la radiación IR media. Afortunadamente para ellos, dicho material ya existe en la actualidad. Los fabricantes de pilas utilizan polietileno nanoporoso como separador en baterías de ión litio.

Cui y sus colaboradores probaron el material en un dispositivo que simula la manera en la que la piel irradia calor. Comparado con el algodón, el politetileno nanoporoso mantuvo la temperatura de la “piel” 2.7 °C más fresca.

“Puede no parecer mucho, pero en términos de ahorro energético ésto podría ser enorme”, indica Svetlana V. Boriskina, del Instituto Tecnológico de Massachusetts, que publicó su punto de vista sobre el trabajo en Science. Además, apunta que programar el termostato en casa o en cualquier otro lugar un poco más alto puede reducir el consumo energético hasta en un 45%.

Los investigadores de Stanford han procesado este polietileno nanoporoso de varias maneras para hacerlo más atractivo y dotarlo de propiedades similares a las de la tela. Por ejemplo, recubriéndolo con polidopamina para permitir que la humedad se elimine fácilmente.

Boriskina dice que el equipo ha experimentado con este tejido multifuncional, pero también que todavía quedan un par de cuestiones que solventar, incluyendo pruebas para determinar la comodidad y durabilidad del material, así como el descubrimiento de tintes que no bloqueen la radiación IR media.

Traducción al español producida por Irene Maluenda de Divulgame.org para C&EN. La versión original (en inglés) del artículo está disponible aquí.