Nel tessile termoregolazione, le nanofibre altamente allineate fungono da efficienti percorsi di trasferimento del calore. Credito:Gao et al. ©2017 American Chemical Society
(Phys.org)—I ricercatori hanno progettato un tessuto a regolazione termica che ha un effetto di raffreddamento maggiore del 55% rispetto al cotone, che si traduce in temperature della pelle più fresche quando si indossano abiti realizzati con il nuovo tessuto. Il materiale può essere fabbricato utilizzando la stampa 3D e potrebbe fornire un semplice, modo economico per raffreddare il corpo umano e ridurre la necessità di aria condizionata nelle giornate calde.
I ricercatori, guidato da Liangbing Hu presso l'Università del Maryland, hanno pubblicato un articolo sulla nuova termoregolazione tessile in un recente numero di ACS Nano .
"Questa è la prima volta che un tessuto altamente conduttivo termicamente viene stampato in 3D con un'eccellente resistenza meccanica e una conduttività termica notevolmente migliorata, che può raffreddare il corpo in modo significativo, soprattutto per gli ambienti di ufficio per il risparmio energetico, " Hu ha detto Phys.org .
Il nuovo tessuto è costituito da un composito di nanofibre costituito da nitruro di boro e alcol polivinilico, o PVA. Utilizzando la stampa 3D, i ricercatori hanno fabbricato nanofibre altamente allineate, uniforme, e densamente ammassati insieme, e ha dimostrato che un tessuto intessuto da queste nanofibre mostra un forte effetto di raffreddamento e una buona resistenza meccanica.
Una proprietà chiave del prossimo tessuto è la sua elevata conducibilità termica, che consente al calore corporeo di passare attraverso il tessuto per conduzione nell'ambiente circostante. In contrasto, la maggior parte delle fibre tessili convenzionali come il cotone hanno in genere una conduttività termica inferiore, che intrappola più del calore corporeo di una persona all'interno dei loro vestiti.
Foto delle fibre stampate in 3D e del tessuto intrecciato. Credito:Gao et al. ©2017 American Chemical Society
Nelle simulazioni, i ricercatori hanno dimostrato che il tessuto realizzato con le nuove nanofibre ha una conduttività termica che è più del doppio dei tessuti di cotone, e più di 1,5 volte superiore al tessuto PVA senza nanofibre di nitruro di boro.
Recentemente sono stati sviluppati diversi altri tipi di tessuti termoregolatori per mantenere un "microclima" fresco vicino al corpo umano. Ad esempio, i tessuti traspiranti rinfrescano il corpo rimuovendo l'umidità in eccesso, ma principalmente funzionano solo in circostanze molto umide (o sudate). Alcune tecnologie utilizzano impacchi freddi e altre consumano grandi quantità di energia. I ricercatori del nuovo studio si aspettano che il semplice, il tessuto in nanofibra a basso costo mostrato qui può offrire una delle soluzioni più pratiche per mantenere il fresco quando fa caldo.
Nel futuro, i ricercatori intendono lavorare per realizzare queste applicazioni.
"Stiamo effettuando ulteriori ricerche per migliorare ulteriormente le prestazioni attraverso la progettazione dei materiali e lavorando anche su dimostrazioni scalabili utilizzando la stampa 3D, "Ha detto Hu.
© 2017 Phys.org
