Una nueva investigación sobre el material de grafeno bidimensional 2D ha permitido a los investigadores crear ropa adaptativa inteligente que puede reducir la temperatura corporal del usuario en climas cálidos.
Un equipo de científicos del Instituto Nacional de Grafeno de la Universidad de Manchester ha creado una prenda prototipo para demostrar el control dinámico de la radiación térmica dentro de una prenda al utilizar las notables propiedades térmicas y la flexibilidad del grafeno. El desarrollo también abre la puerta a nuevas aplicacionestales como pantallas infrarrojas interactivas y comunicación infrarroja encubierta en textiles.
El cuerpo humano irradia energía en forma de ondas electromagnéticas en el espectro infrarrojo conocido como radiación de cuerpo negro. En un clima cálido, es deseable aprovechar al máximo la radiación infrarroja para reducir la temperatura corporal que se puede lograrmediante el uso de textiles transparentes a los infrarrojos. En cuanto al caso opuesto, las cubiertas que bloquean los infrarrojos son ideales para minimizar la pérdida de energía del cuerpo. Las mantas de emergencia son un ejemplo común utilizado para tratar casos extremos de fluctuación de la temperatura corporal.
El equipo colaborativo de científicos demostró la transición dinámica entre dos estados opuestos ajustando eléctricamente la emisividad infrarroja la capacidad de irradiar energía de las capas de grafeno integradas en los textiles.
El grafeno de un átomo de espesor se aisló y exploró por primera vez en 2004 en la Universidad de Manchester. Sus usos potenciales son enormes y la investigación ya ha dado lugar a avances en productos comerciales que incluyen baterías, teléfonos móviles, artículos deportivos y automotriz.
La nueva investigación publicada hoy en la revista Nano letras , demuestra que la tecnología textil óptica inteligente puede cambiar su visibilidad térmica. La tecnología utiliza capas de grafeno para controlar la radiación térmica de las superficies textiles.
El profesor Coskun Kocabas, quien dirigió la investigación, dijo: "La capacidad de controlar la radiación térmica es una necesidad clave para varias aplicaciones críticas, como el control de la temperatura del cuerpo en climas de temperatura excesiva. Las mantas térmicas son un ejemplo común utilizado para este propósitoSin embargo, mantener estas funcionalidades a medida que el entorno se calienta o se enfría ha sido un desafío excepcional ".
El profesor Kocabas agregó: "La demostración exitosa de la modulación de las propiedades ópticas en diferentes formas de textiles puede aprovechar el uso ubicuo de arquitecturas fibrosas y habilitar nuevas tecnologías que operan en el infrarrojo y otras regiones del espectro electromagnético para aplicaciones que incluyen pantallas textiles,comunicación, trajes espaciales adaptativos y moda "
Este estudio se basó en la investigación previa del mismo grupo usando grafeno para crear camuflaje térmico que engañaría a las cámaras infrarrojas. La nueva investigación también se puede integrar en materiales textiles de fabricación en masa existentes como el algodón. Para demostrar, el equipo desarrolló un producto prototipodentro de una camiseta que permite al usuario proyectar mensajes codificados invisibles a simple vista pero legibles por cámaras infrarrojas.
"Creemos que nuestros resultados muestran oportunamente la posibilidad de convertir las propiedades ópticas excepcionales del grafeno en nuevas tecnologías habilitadoras. Las capacidades demostradas no se pueden lograr con materiales convencionales".
"El siguiente paso para esta área de investigación es abordar la necesidad de una gestión térmica dinámica de los satélites en órbita terrestre. Los satélites en órbita experimentan excesos de temperatura cuando se enfrentan al sol y se congelan en la sombra de la tierra. Nuestra tecnologíapodría permitir la gestión térmica dinámica de los satélites mediante el control de la radiación térmica y regular la temperatura del satélite a pedido ", dijo Kocabas.
El profesor Sir Kostya Novoselov también participó en la investigación: "Este es un efecto hermoso, encaminado intrínsecamente en la estructura de banda única del grafeno. Es realmente emocionante ver que tales efectos dan lugar a aplicaciones de alta tecnología".dijo.
Los materiales avanzados son uno de los faros de investigación de la Universidad de Manchester: ejemplos de descubrimientos pioneros, colaboración interdisciplinaria y asociaciones intersectoriales que abordan algunas de las preguntas más importantes que enfrenta el planeta. #ResearchBeacons
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Manchester . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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