Las temperaturas en diferentes lugares van en aumento y se espera que esta tendencia continúe en los próximos años, por lo que los habitantes deberán prepararse para enfrentar ese clima y el tipo de ropa que usan podría ser una opción.
Investigadores de la Escuela Pritzker de Ingeniería Molecular de la Universidad de Chicago presentaron recientemente un nuevo tejido que puede ayudar a los residentes urbanos a sobrevivir a los peores efectos del calor masivo provocado por el cambio climático.
El estudio destaca que a medida que aumentan las temperaturas globales y la población urbana, las ciudades del mundo se han convertido en ‘islas urbanas de calor’, con condiciones de hacinamiento y radiación térmica emitida por el pavimento y los rascacielos que atrapan y magnifican estas temperaturas. Se prevé que en 2050 el 68% de la población vivirá en ciudades, por lo que se trata de un problema creciente y mortal.
“Dado que más de la mitad de la población vive en zonas urbanas donde el calor de los edificios y las superficies del suelo agrava el efecto isla de calor, es crucial desarrollar tejidos con un poder refrigerante óptimo para los escenarios urbanos”, explicó a Metro Po-Chun, científico de la Escuela Pritzker de Ingeniería Molecular de la Universidad de Chicago y coautor del estudio.
De acuerdo con la investigación, en las pruebas realizadas bajo el sol de Arizona, el material se mantuvo 2,3 grados centígrados más fresco que el tejido emisor de banda ancha utilizado para los deportes de resistencia al aire libre, y 8,9 grados centígrados más fresco que la seda comercializada que se utiliza habitualmente para camisas, vestidos y otras prendas de verano.
“Para hacer un textil que tenga potencial para aplicarse a la vida real, hay que tener en cuenta el medio ambiente”
Ronghui Wu, coautor e investigador postdoctoral de Ingeniería Molecular Pritzker
El equipo espera que el tejido ayude a muchas personas a evitar las hospitalizaciones y muertes relacionadas con el calor que se han producido sólo este año en centros de población de todo el mundo.
Los investigadores explican que en las ciudades, los habitantes enfrentan el calor desde varias fuentes, pues mientras que el sol calienta desde arriba, la radiación térmica emitida por los edificios y el pavimento azota a los habitantes de la ciudad con un calor abrasador desde los lados y desde abajo.
Esto significa que muchos materiales que funcionan bien en las pruebas de laboratorio no ayudarán a los habitantes de Arizona, Nevada, California, el sudeste asiático y China cuando enfrente olas de calor masivas en los próximos meses, cuestión que se espera que sí logre el nuevo material.
Además, teniendo en cuenta que el nuevo textil del equipo recibió una patente provisional, puede ayudar a proporcionar un sistema de refrigeración pasiva que complemente y reduzca la necesidad de sistemas que consumen mucha energía y dinero, como los sistemas de aire acondicionado.
Los investigadores también esperan que el tejido pueda utilizarse en edificios, automóviles y en el almacenamiento y transporte de alimentos, bajando las temperaturas internas y reduciendo el coste y el impacto de carbono del aire acondicionado.
Aplicaciones más allá de la ropa
-Una versión más gruesa del tejido, protegida por una capa invisible de polietileno, podría utilizarse en los laterales de edificios o coches, bajando la temperatura interior y reduciendo el coste y el impacto de carbono del aire acondicionado.
-Del mismo modo, el material podría utilizarse para transportar y almacenar leche y otros alimentos que de otro modo se estropearían con el calor, reduciendo el impacto de la refrigeración.
-Se pueden ahorrar muchos costes de refrigeración, electricidad y energía porque se trata de un proceso pasivo.
5 preguntas a…
Po-Chun científico de la Escuela Pritzker de Ingeniería Molecular de la Universidad de Chicago y coautor del estudio.
P: ¿Cómo se les ocurrió la idea de desarrollar esta ropa?
–A medida que se intensifica el calentamiento global, que provoca enfermedades relacionadas con el calor cada vez más frecuentes, vimos la necesidad de ropa pasiva que ayude a mantener fresco el cuerpo humano, especialmente en ambientes calurosos al aire libre. Dado que más de la mitad de la población vive en zonas urbanas donde el calor de los edificios y las superficies del suelo agrava el efecto isla de calor, es crucial desarrollar tejidos con un poder refrigerante óptimo para los escenarios urbanos. Esto nos llevó a crear un textil de espectro selectivo con un diseño cuidadosamente elaborado, destinado a hacer frente a los crecientes retos del calentamiento global y el efecto isla de calor urbano.
P: ¿De qué está hecha esta prenda y cómo funciona?
–La prenda está formada por tres capas: un tejido no tejido de nanofibras de polimetilpenteno en la parte superior, una capa de nanohilos de plata en el centro y una capa de banda ancha de alta emisividad en la parte inferior. La capa superior refleja la luz solar y proporciona una selectividad de espectro que emite el calor a la ventana de transmisión atmosférica. La capa intermedia proporciona una alta reflectividad en toda la región del infrarrojo medio, impidiendo la transmisión de infrarrojos de las infraestructuras urbanas al cuerpo humano. El tejido inferior es un emisor de banda ancha, que absorbe la radiación térmica de la piel humana a través de la cámara de aire textil-piel y conduce el calor a la capa superior.
P: ¿Podría explicarnos mejor el principio de la refrigeración radiativa?
–La refrigeración radiativa es un proceso de refrigeración pasiva en el que un material libera su calor emitiendo radiación infrarroja sin consumir energía. Este principio consiste en que cuando un material se expone al ambiente exterior, el material bloquea eficazmente la radiación solar. Además, emite el calor directamente al espacio exterior, que es de sólo 3K, a través de la ventana de transmisión atmosférica en el rango de longitud de onda de 8-13 um. En conjunto, el material puede alcanzar una temperatura inferior a la del ambiente.
P: ¿Cómo puede ayudar este tejido a mitigar el cambio climático?
–El tejido de refrigeración radiativa puede reducir potencialmente la dependencia de la gente del aire acondicionado, que es un factor considerable del calentamiento global, ya que no sólo provoca un gran consumo de energía que se traduce en emisiones de carbono, sino que los refrigerantes son también una fuente de gases de alto potencial de calentamiento global. El tejido de refrigeración radiativa puede enfriar la temperatura de la piel favoreciendo la disipación del calor del cuerpo humano sin consumo de energía.
P: ¿Podría utilizarse este tejido en otras aplicaciones además de la ropa?
–Por supuesto, los tejidos de refrigeración radiativa pueden utilizarse para otros fines, como revestimientos de automóviles, refugios y tiendas de campaña para exteriores, envases energéticamente eficientes, cubiertas agrícolas, materiales de construcción, etc.