a) Schema del VTIR per bloccare l'emissione di radiazioni termiche per il riscaldamento radiativo e il camuffamento termico. b) Schema del processo di fabbricazione e immagini SEM per rivestimenti VTIR. Barra della scala, 2 µm. Credito:The Grainger College of Engineering, University of Illinois Urbana-Champaign
Il controllo della radiazione termica è fondamentale in vari settori e applicazioni. In particolare, le emissioni di infrarossi del corpo sono importanti poiché la temperatura corporea può essere regolata senza l'uso di fonti di energia esterne (es. riscaldamento e condizionatore).
Studi precedenti hanno dimostrato che quando vengono indossati materiali che riflettono le radiazioni del corpo, la temperatura corporea di chi li indossa aumenta. Tuttavia, la maggior parte di questi materiali è in metallo con un colore distintivo, il che rende difficile l'utilizzo di tessuti di altri colori. Inoltre, riflettono la maggior parte della luce solare, il che rende difficile l'assorbimento della luce solare per il riscaldamento esterno.
Per affrontare questi problemi, la professoressa Lili Cai dell'Università dell'Illinois Urbana-Champaign e il suo team hanno recentemente ideato un rivestimento riflettente a infrarossi visibilmente trasparente.
Progettato con una struttura a nano-rete, il loro nuovo rivestimento trasmetteva sufficientemente la luce visibile, inclusa la luce solare, e rifletteva la radiazione termica del corpo come i tradizionali tessuti a base di metallo. Sono stati anche in grado di utilizzare vari colori di tessuto per ottenere un effetto riscaldante senza consumo di energia.
Inoltre, combinando la loro struttura a nanopori con un materiale fototermico, i ricercatori sono stati in grado di confinare sia la luce solare che l'energia termica dal corpo all'interno del tessuto. Anche in condizioni di gelo, il loro rivestimento ha raggiunto un effetto di riscaldamento di 15°C (59°F) superiore rispetto all'abbigliamento commerciale, il che potrebbe consentire più attività all'aperto durante i mesi invernali senza la necessità di indumenti ingombranti.
Tuttavia, le applicazioni per questa tecnologia vanno oltre la gestione del calore personale. Le proprietà riflettenti del rivestimento appena sviluppato dal team possono essere utilizzate in applicazioni militari di controsorveglianza, in particolare per fornire mimetizzazione sotto il controllo delle termocamere. I loro test sull'effetto del camuffamento termico, a temperature comprese tra 34° e 250°C (93° e 482°F), erano così promettenti che poteva essere utilizzato con successo sia per l'occultamento diurno che notturno.
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