Caminar bajo la luz del sol en verano hace que el calor corporal aumente ya que, además del calor que el propio cuerpo genera, la ropa absorbe la luz ultravioleta (UV) y la luz infrarroja cercana (IR cercana) del sol, lo que hace que la temperatura corporal aumente.
Hasta ahí, nada nuevo. Lo innovador es el descubrimiento de un grupo de científicos que desarrollaron textiles que desvían simultáneamente los rayos del sol y expulsan el calor corporal natural, un proceso conocido como enfriamiento radiativo.
Así, los investigadores descubrieron un revestimiento duradero a base de tiza capaz de enfriar el aire debajo de un tejido tratado en hasta más de 4 grados Celsius, superando problemas de sostenibilidad en los materiales utilizados.
Una tela refrescante a base de tiza
Trisha L. Andrew, química y científica de materiales en la Universidad de Massachusetts Amherst, miembro del equipo que inventó el revestimiento, advierte: “Mientras estés vivo, tu cuerpo genera calor, que también se puede considerar luz”.
Para que la gente esté más cómoda al aire libre, los científicos crearon textiles con partículas sintéticas que refractan la luz, como dióxido de titanio u óxido de aluminio, incrustadas en fibras hiladas. Otros utilizan polímeros orgánicos, como el difluoruro de polivinilideno, que requieren sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas, conocidas como PFAS o sustancias químicas para siempre, en sus procesos de producción para desarrollar telas que reflejan la luz.
Ahora, el verdadero problema. Aumentar la escala de fabricación de estos materiales para su comercialización no es sostenible, según Andrew. Por eso, el equipo se propuso desarrollar un revestimiento textil que haga lo mismo utilizando materiales naturales o benignos para el medio ambiente.
Intervenir los textiles para abaratar costos
Anteriormente, Andrew y sus colegas crearon una técnica sencilla para aplicar revestimientos de polímeros duraderos sobre tejidos llamada deposición química en fase de vapor (CVD). El método combina la síntesis y la deposición en el mismo paso: injertar una fina capa de polímero sobre textiles comerciales con menos pasos y un menor impacto ambiental que otras formas de aplicar revestimientos.
Inspirados por los yesos a base de piedra caliza triturada que se utilizaban históricamente para mantener las casas frescas en lugares extremadamente soleados trabajaron en la innovación de un proceso para integrar carbonato de calcio (el componente principal de la piedra caliza y la tiza) así como sulfato de bario biocompatible sobre el polímero aplicado mediante CVD.
Las pequeñas partículas de carbonato de calcio son buenas para reflejar las longitudes de onda visibles y cercanas al infrarrojo, y las partículas de sulfato de bario reflejan la luz ultravioleta.
Los investigadores trataron pequeños cuadrados de tela y aplicaron una capa de poli (2-hidroxietil acrilato) de 5 micrómetros de espesor, sumergiendo repetidamente los cuadrados tratados con polímero en soluciones que contenían iones de calcio o bario y soluciones que contenían iones de carbonato o sulfato.
Con cada inmersión, los cristales se hacen más grandes y más uniformes, y la tela desarrolla un acabado mate y calcáreo. Al cambiar el número de ciclos de inmersión, las partículas se pueden ajustar para alcanzar la distribución de tamaño ideal (entre 1 y 10 micrómetros de diámetro) para reflejar tanto la luz ultravioleta como la luz infrarroja cercana.
Está chequeado
Los investigadores probaron las capacidades de enfriamiento de las telas tratadas y no tratadas al aire libre en un día soleado cuando la temperatura medía más de 32 grados Celsius. Observaron temperaturas del aire debajo de la tela tratada que registraban 4 grados más frías que la temperatura ambiente a media tarde. La diferencia fue aún mayor, un máximo de 8 grados, entre la tela tratada y la no tratada, lo que calentó el aire debajo de la muestra.
“Vemos un verdadero efecto de enfriamiento. Lo que está debajo de la muestra se siente más frío que estar a la sombra”, “, subraya Evan D. Patamia, miembro del equipo.
Como evaluación final del revestimiento de polímero mineral, los científicos simularon la fricción y el impacto del detergente para ropa en un lavarropas. Descubrieron que el revestimiento no se desgastaba y que el material conservaba su capacidad de enfriamiento.
Una técnica única
Lo que hace que esta técnica sea única es que se puede aplicar en casi cualquier tela disponible comercialmente y convertirla en algo que pueda mantener a las personas frescas.
“Sin ningún aporte de energía, podemos reducir el calor que siente una persona, lo que podría ser un recurso valioso cuando las personas luchan por mantenerse frescas en entornos extremadamente calurosos”, agregaron los científicos.
