De caliente a frío y de frío a caliente: telas que funcionan con la temperatura de su cuerpo
Por el Dr. Nicola Davies
La ropa se clasifica tradicionalmente por estaciones: gruesas chaquetas aislantes para el invierno y algodones absorbentes durante el caluroso verano. Sin embargo, los avances recientes en los textiles sensibles a la temperatura pueden difuminar algunas de las líneas tradicionales que dividen las prendas de los consumidores. Hoy en día, los innovadores textiles han desarrollado tecnologías que equipan a los tejidos con propiedades de enfriamiento / calentamiento o la capacidad de intercambio regular de calor o respondedor a la temperatura corporal. “La gestión de la temperatura se ha convertido en un gran tema en los textiles”, dice Hans Kohn, director de operaciones de Schoeller Textile AGEn Suiza. Y con razón. Los textiles sensibles a la temperatura brindan enormes oportunidades para personalizar el confort térmico corporal y para lograr la eficiencia del consumo de energía encalentar o enfriar el cuerpo humano. El consumo de energía es especialmente significativo en un contexto de fluctuaciones climáticas inesperadas y posiblemente extremas. Según Jifei Ou, fundador y director ejecutivo de OPT Industries Inc., “En condiciones extremas, es fundamental desarrollar tejidos que puedan proteger mejor el cuerpo de las temperaturas bajas o altas”.
Efectos de enfriamiento y calentamiento
Algunas telas ahora se fabrican con la capacidad de responder a los cambios en la temperatura corporal o ambiental para dar el efecto de enfriar o calentar el cuerpo del usuario. Un método de proporcionar este efecto de enfriamiento / calentamiento es mediante el uso de Materiales de cambio de fase(PCM), que son capaces de alterar su estado agregado de sólido a líquido o viceversa cuando hay movimiento en un rango de temperatura específico. El agua es un ejemplo perfecto de un PCM, ya que se congela cuando la temperatura ambiente desciende a 0 ° C y vuelve a su forma líquida cuando la temperatura aumenta y se evapora aún más en gas cuando la temperatura alcanza los 100 ° C. Según Kohn, “Schoeller PCM utiliza PCM, en particular parafinas microencapsuladas, para almacenar y liberar energía térmica para equilibrar las diferencias de temperatura”. Las parafinas se desarrollan de tal manera que responden a un rango de temperatura específica. Si la temperatura ambiente aumenta, almacenan el exceso de calorías. Si la temperatura desciende, liberan el calor almacenado. Para Ou, los efectos de calentamiento se pueden incorporar mejor a los textiles a través del biomimetismo, que es la práctica de imitar lo que se puede ver en la naturaleza y aplicarlo al diseño humano. Según Ou, cuando se trata de desarrollar textiles para condiciones extremas de temperatura, “creo que la respuesta se puede encontrar en los sistemas biológicos. Estamos trabajando en material de aislamiento térmico inspirado en las plumas. Nuestro objetivo es producir un material aislante ligero a escala sin tener que dejar de fumar a las aves “.
Regulación del intercambio de calor
Los textiles sensibles a la temperatura también pueden proporcionar comodidad al cuerpo al aplicar los principios en el juego en la radiación térmica, específicamente al reflejar o absorber los rayos infrarrojos. Por ejemplo, Schoeller Textile AG ha desarrollado una combinación especial de tintes aplicados a los textiles para ayudar a reducir o controlar la absorción de calor: Coldblack, una selección de tintes oscuros y auxiliares que reflejan los rayos infrarrojos. Una vez aplicado, produce un tejido oscuro que no absorbe los rayos infrarrojos y por lo tanto da el efecto de reducir la absorción de calor. “Solar +, que puede considerar lo contrario de Coldblack, es un acabado textil que mejora la absorción de los rayos infrarrojos para mantener el tejido más caliente en condiciones frías pero soleadas”, dice Kohn. En particular, Coldblack y Solar + no requieren una tecnología de aplicación específica. Se pueden aplicar a través de tecnologías de teñido comunes en varias etapas de teñido y en varios tipos de textiles. Esto significa que estos materiales de tinte se pueden aplicar a productos finales que ya están en forma de prenda, posiblemente transformando prendas viejas en otras con propiedades de refrigeración o aislamiento térmico adicionales.
Aislamiento extremo
Los aerogeles, que son una matriz deshidratada de dióxido de silicio compuesta por un 96% de aire, también han tenido aplicaciones revolucionarias. Los aerogeles se caracterizan por una baja conductividad térmica y transpirabilidad. Cuando se envuelve alrededor de un objeto, una manta de aerogel puede aislar su frescura o calidez de manera eficiente. Las propiedades de aislamiento de aerogel se aplicaron típicamente en aeronáutica, construcción y otros fines industriales. Sin embargo, recientemente, estas propiedades también se han incorporado al diseño de textiles ligeros y flexibles. Por ejemplo,Aspen Aerogel Inc. desarrolló su aislamiento de pirogel para servir como una barrera debajo de los pies en las plantillas de las botas utilizadas por los escaladores de montaña extremos. Sin embargo, el aerogel tiene un costo elevado en comparación con la mayoría de los textiles. “Los métodos actuales de fabricación de aerogel también producen el material a granel plano. Por otro lado, los materiales textiles están hechos de fibra a hilo y luego a tela ”, agrega Ou. Por lo tanto, la aplicación de aerogel puede limitarse a textiles no tejidos y prendas específicas como calzado, chaquetas especializadas, mantas y guantes.
Textiles inteligentes
Algunas telas inteligentes pueden adaptarse al calor corporal y actuar tanto para calentar como para enfriar. “Para manejar mejor el calor corporal, primero debemos comprender mejor la fisiología humana”, dice Ou, y explica que la investigación sugiere que calentar partes específicas del cuerpo ya puede producir el efecto de calentar todo el cuerpo. Según Ou, la investigación indica que regular la temperatura de la muñeca puede crear la percepción de frescor, mientras que regular la temperatura de los pies puede influir en la percepción de calor. Los sensores inteligentes son otra área de gran interés dentro del campo de los textiles sensibles a la temperatura. “Los sensores textiles, que cierran el circuito de retroalimentación para el diseño activo de calefacción / refrigeración, están maduros para su despliegue en el mercado masivo”, dice Ou. Explica que, idealmente, los sensores se tejen a máquina o se entrelazan en la tela e incluso pueden imprimirse en 3D e incrustarse en la tela. Un ejemplo básico del uso de sensores en productos textiles basados en temperatura es el softshell calefactable, que es una chaqueta construida con tecnología de calefacción por infrarrojos de fibra de carbono para senderismo. “El softshell calentable usa textiles que se pueden calentar activamente y su temperatura se puede controlar con sensores que se emparejan con una aplicación”, dice Kohn. Estos textiles inteligentes pueden ser solo el comienzo. Con el aumento de la investigación y el desarrollo en tecnologías de gestión de la temperatura, podemos esperar que su aplicación conduzca a la creación de textiles con funciones más inteligentes que ofrecen mayor comodidad, eficiencia y flexibilidad en todas las temperaturas.
