Mi sono svegliata la mattina con il freddo, non so cosa indossare: dovresti indossare qualcosa di caldo o farebbe troppo caldo nel pomeriggio? Dovresti indossare anche una giacca? Potremmo non dover esitare in qualunque momento presto. Gli scienziati introducono un tessuto speciale che trattiene il calore corporeo quando indossato, ma mantiene la refrigerazione quando viene indossato a testa in giù.

Il nostro corpo regola il calore per mantenere una temperatura abbastanza costante, tra i 37,5-36,5 gradi Celsius per la maggior parte del tempo. Poiché il corpo produce calore nei processi biologici che avvengono in esso, siamo in grado di sopravvivere in luoghi più freschi della temperatura corporea. Ma quando fuori fa molto freddo, dobbiamo regolare la nostra temperatura corporea attraverso i vestiti o il riscaldamento. L’abbigliamento ordinario preserva il calore corporeo creando una sacca d’aria relativamente isolata, che il corpo riscalda. L’aria è un cattivo conduttore di calore, il che riduce la velocità con cui il calore viene emesso da noi nell’ambiente.

Quando invece si vuole rinfrescarsi, è necessario ridurre lo strato isolante per permettere al corpo di raffreddarsi facilmente. Quando fa particolarmente caldo, il corpo utilizza la sudorazione e altri meccanismi per rinfrescarsi. Nelle calde regioni estive, forse in Israele, utilizziamo condizionatori e ventilatori per ridurre il carico di raffreddamento sul corpo e mantenere una temperatura ambiente piacevole.

Quindi sorge la domanda, come perdiamo la maggior parte del nostro calore corporeo? Si scopre che a temperatura ambiente e in assenza di vento, una persona emette circa la metà del proprio calore corporeo, e ancora di più, nella radiazione infrarossa, circa un quarto del calore corporeo viene emesso dalla sudorazione e il resto è calore. conduzione e trasferimento di calore. Ciò significa che per migliorare il processo di riscaldamento e raffreddamento del corpo in un ambiente chiuso, è possibile utilizzare tessuti che riflettono o assorbono facilmente le radiazioni, regolando così il calore corporeo. Sfortunatamente, non ci sono molti tessuti che possono farlo, ma recentemente c’è stata la tendenza a incorporare tessuti che riflettono le radiazioni all’interno degli indumenti, per irradiare il calore emesso dal corpo, mantenendo così il calore corporeo a temperature più basse. Questa caratteristica è chiamata emissività, che significa il grado di radiazione termica che un oggetto emette. Maggiore è l’emissività di una sostanza, maggiore sarà la radiazione termica che emetterà e meglio sarà restituire la radiazione termica che l’ha colpita.

Lo studio, condotto dal Dr. Bjorn Mies e dal dottorando Moloneh Abebe dell’Università di Mons in Belgio, presenta un nuovo concetto di tessuto spesso come un capello umano, che può riscaldarci e aiutarci a rinfrescarci. Il nuovo tessuto, denominato “Janus Textile”, è in realtà composto da due strati di tessuto realizzati con fibre nanometriche, uno realizzato con fibre metalliche ultrabasso emissive (che emettono pochissime radiazioni), e l’altro lato realizzato con fibre di una materiale isolante ad alta emissività (emissione e ritorno di buona radiazione).

Ampia gamma di temperature

In uno studio pubblicato su Physical Review Applied all’inizio di novembre, i ricercatori hanno presentato la teoria fisica alla base di questo tessuto. Nell’articolo, Meese e il suo team affermano che la persona media, che indossa un abito realizzato con questo tessuto con il lato isolante rivolto verso il corpo, sarà in grado di stare comodamente in una stanza dove la temperatura è di soli 11 gradi Celsius. Questo perché più raggi infrarossi verranno riflessi dal tessuto, provocando il riscaldamento della pelle e dell’aria. L’effetto è simile alla “coperta di fuga” o “coperta spaziale” in cui il personale medico copre i feriti. Se invece il capo viene indossato capovolto con le fibre minerali rivolte verso l’interno, si sentirà a suo agio in una stanza con una temperatura di 24,5 gradi. Cioè, il solo tessuto è in grado di mantenere il calore corporeo in un ampio intervallo di temperature fino a 13°C, superiore a qualsiasi altro tessuto.

Questo non è il primo tentativo di risolvere il problema. La fonte del tessuto è uno studio relativamente nuovo sulle tecnologie dell’abbigliamento, chiamati “tessuti termici reversibili” – tessuti che trattengono il calore corporeo da un lato e aiutano a raffreddarlo dall’altro. Ad oggi sono stati esaminati tessuti realizzati con film semi-opachi; Un lato produce una sacca d’aria ben isolata, mentre l’altro permette una buona ventilazione quando il capo è indossato a testa in giù. Il principale svantaggio di questi tessuti è il loro intervallo di temperatura di lavoro, che è di diversi gradi inferiore alla larghezza ABA, e inoltre, è stato detto che non sono comodi da indossare. Sebbene indossare abiti metallici sembri molto sgradevole, Aba è rassicurante e afferma che a causa dello spessore del tessuto a maglia, il tessuto è flessibile, traspirante e piacevole al tatto. Infatti, secondo i ricercatori, il tessuto è il più confortevole tra tutti i tessuti reversibili studiati.

D’altra parte, altri ricercatori sostengono che sebbene il concetto sia buono in teoria, in pratica la produzione di massa di questi tessuti è un processo costoso e apparentemente non redditizio. Forse tra qualche anno i ricercatori saranno in grado di sviluppare tessuti simili e abbassare i costi di produzione, così da ridurre al minimo il nostro guardaroba.

David Kaiser, studente di dottorato nel Greater Energy Program (GTEP) presso il Technion e membro del team di gestione della scienza per “Big Science, Small”. Accompagnamento scientifico – Montaggio di brani di Valerie Frumkin e Rosenblum Man, entrambi da “Big, Small Science”.