La nueva ropa integra su propio aire acondicionado. Fuente: Cornell.
Los climatólogos intentan determinar cuál es el umbral térmico en el que la mayoría de personas dice sentirse bien. Sin embargo, en ocasiones ese valor puede verse alterado por factores psicológicos, lo que provoca que ante una misma temperatura unos estén acalorados mientras otros tiemblan de frío. Lo que se conoce como la temida batalla de temperaturas de la oficina. El resultado es un gasto energético excesivo, que sólo en Estados Unidos representa el 13 por ciento de la energía consumida, y alrededor del 40 por ciento del consumo en una casa.
En busca de una solución tecnológica eficiente, un equipo de la Universidad de Cornell en Nueva York financiado por ARPA-E -el brazo de investigación del Departamento de Energía de EEUU- está desarrollando ropa con propiedades térmicas que se adaptan al entorno y al cuerpo del usuario. El resultado son prendas que mantienen siempre cómodo a quién las lleva con independencia de la temperatura exterior.
La energía térmica se genera debido al movimiento de las partículas que constituyen la materia. Ese movimiento y, por tanto, la transmisión de calor se puede producir de tres formas: a través de la conducción, en la que los átomos de la materia se pasan energía entre sí; por convección, cuando se genera a partir del movimiento de los átomos; y por radiación, cuando dos cuerpos con temperaturas distintas transmiten calor sin que exista contacto, mediante la emisión de ondas electromagnéticas.
Este último método es el que utilizan los investigadores del denominado proyecto DELTA para que la ropa aproveche la circulación de aire y altere la cantidad de calor que se escapa del cuerpo, consiguiendo así una sensación térmica óptima.
En busca de una solución tecnológica eficiente, un equipo de la Universidad de Cornell en Nueva York financiado por ARPA-E -el brazo de investigación del Departamento de Energía de EEUU- está desarrollando ropa con propiedades térmicas que se adaptan al entorno y al cuerpo del usuario. El resultado son prendas que mantienen siempre cómodo a quién las lleva con independencia de la temperatura exterior.
La energía térmica se genera debido al movimiento de las partículas que constituyen la materia. Ese movimiento y, por tanto, la transmisión de calor se puede producir de tres formas: a través de la conducción, en la que los átomos de la materia se pasan energía entre sí; por convección, cuando se genera a partir del movimiento de los átomos; y por radiación, cuando dos cuerpos con temperaturas distintas transmiten calor sin que exista contacto, mediante la emisión de ondas electromagnéticas.
Este último método es el que utilizan los investigadores del denominado proyecto DELTA para que la ropa aproveche la circulación de aire y altere la cantidad de calor que se escapa del cuerpo, consiguiendo así una sensación térmica óptima.
Prendas cómodas y ligeras
Según recoge la revista online Newscientist en un artículo, el equipo de Cornell controla la circulación de aire frío y caliente a través de una red de tubos minúsculos incorporados a un chaleco, sobre el cual se puede usar más ropa.
Los sensores de temperatura integrados en el tejido monitorizan el estado de la piel, bombeando aire frío o caliente según sea necesario. "Es como llevar un mini sistema de aire acondicionado pegado al cuerpo", explica uno de los líderes del proyecto, el profesor Jintu Fan.
Aunque este tipo de ropa termorreguladora no es nueva, hasta ahora sólo se había incorporado a prendas voluminosas o incómodas pensadas para servicios militares, aeroespaciales y de emergencia, o para experimentos de laboratorio. Por ejemplo, los astronautas usan una primera capa que regula la temperatura dentro del propio traje espacial, llamada prenda de enfriamiento líquido y ventilación (LCVG, por sus siglas en inglés). Esta prenda consta de muchos tubos por los que circula agua fría, para compensar la alta temperatura dentro del traje, lo que supone no sólo un peso extra sino dificultad de movimiento.
A diferencia de estas propuestas, ARPA-E ha invertido 30 millones de dólares para desarrollar sistemas cuyo uso se pueda adaptar a la vida cotidiana. La misión es integrar tanto la tecnología textil avanzada como la de gestión térmica en diseños cómodos, usables, lavables y seguros. Y aunque en principio la investigación se centra en el diseño de vestuario para interior, los investigadores creen que se podrá utilizar también al aire libre.
Tanto los tejidos como las prendas prototipo se ponen a prueba en "Walter", un maniquí que suda desarrollado para evaluar ropa de alto rendimiento.
Además de garantizar una temperatura óptima, esta tecnología supondrá un importante ahorro energético. De hecho, si con la ropa se consigue el confort deseado y se regula el termostato de la oficina reduciendo un par de grados hacia arriba y hacia abajo, se puede ahorrar hasta un 15 por ciento del consumo de energía. "Esto tendrá un impacto transformador sobre el uso de la electricidad del país, el consumo de combustibles y las emisiones de gases de efecto invernadero. Además de mejorar la comodidad y revolucionar el estilo de vida", asegura Fan.
Según recoge la revista online Newscientist en un artículo, el equipo de Cornell controla la circulación de aire frío y caliente a través de una red de tubos minúsculos incorporados a un chaleco, sobre el cual se puede usar más ropa.
Los sensores de temperatura integrados en el tejido monitorizan el estado de la piel, bombeando aire frío o caliente según sea necesario. "Es como llevar un mini sistema de aire acondicionado pegado al cuerpo", explica uno de los líderes del proyecto, el profesor Jintu Fan.
Aunque este tipo de ropa termorreguladora no es nueva, hasta ahora sólo se había incorporado a prendas voluminosas o incómodas pensadas para servicios militares, aeroespaciales y de emergencia, o para experimentos de laboratorio. Por ejemplo, los astronautas usan una primera capa que regula la temperatura dentro del propio traje espacial, llamada prenda de enfriamiento líquido y ventilación (LCVG, por sus siglas en inglés). Esta prenda consta de muchos tubos por los que circula agua fría, para compensar la alta temperatura dentro del traje, lo que supone no sólo un peso extra sino dificultad de movimiento.
A diferencia de estas propuestas, ARPA-E ha invertido 30 millones de dólares para desarrollar sistemas cuyo uso se pueda adaptar a la vida cotidiana. La misión es integrar tanto la tecnología textil avanzada como la de gestión térmica en diseños cómodos, usables, lavables y seguros. Y aunque en principio la investigación se centra en el diseño de vestuario para interior, los investigadores creen que se podrá utilizar también al aire libre.
Tanto los tejidos como las prendas prototipo se ponen a prueba en "Walter", un maniquí que suda desarrollado para evaluar ropa de alto rendimiento.
Además de garantizar una temperatura óptima, esta tecnología supondrá un importante ahorro energético. De hecho, si con la ropa se consigue el confort deseado y se regula el termostato de la oficina reduciendo un par de grados hacia arriba y hacia abajo, se puede ahorrar hasta un 15 por ciento del consumo de energía. "Esto tendrá un impacto transformador sobre el uso de la electricidad del país, el consumo de combustibles y las emisiones de gases de efecto invernadero. Además de mejorar la comodidad y revolucionar el estilo de vida", asegura Fan.
Proyectos paralelos
Un proyecto similar es el desarrollado por un equipo de la Universidad de California en Irvine liderado por Alon Gorodetsky, que lleva años inspirándose en las propiedades del calamar, por ejemplo para crear capas de camuflaje infrarrojo, especialmente diseñadas para entornos bélicos, como ya contó Tendencias21. Estos cefalópodos pueden modificar además la forma en que reflejan las longitudes de onda visibles de la luz, a través de las proteínas en su piel. El equipo está adaptando ahora esa técnica a longitudes de onda infrarrojas más largas para que transmitan calor.
Otro enfoque alternativo es aumentar la capacidad intrínseca del cuerpo para desprender calor, propuesto por un equipo de la empresa estadounidense de investigación SRI International. Aunque se sabe que tanto las palmas de las manos como las plantas de los pies son radiadores fundamentales del cuerpo, el objetivo es aumentar su valor. Para ello están construyendo un prototipo de zapatos con una bomba de aire hecha de plástico, que es muy bueno para transferir calor. Así, el calor se extrae del cuerpo desde la planta del pie cuando hace calor, y se introduce cuando hace frío.
“Creemos que podemos hacer algo relativamente discreto, que ni siquiera se note que se trata de un zapato especial", afirma el líder del proyecto Roy Kornbluh. Los primeros prototipos podrían estar listaos en un par de meses.
Un proyecto similar es el desarrollado por un equipo de la Universidad de California en Irvine liderado por Alon Gorodetsky, que lleva años inspirándose en las propiedades del calamar, por ejemplo para crear capas de camuflaje infrarrojo, especialmente diseñadas para entornos bélicos, como ya contó Tendencias21. Estos cefalópodos pueden modificar además la forma en que reflejan las longitudes de onda visibles de la luz, a través de las proteínas en su piel. El equipo está adaptando ahora esa técnica a longitudes de onda infrarrojas más largas para que transmitan calor.
Otro enfoque alternativo es aumentar la capacidad intrínseca del cuerpo para desprender calor, propuesto por un equipo de la empresa estadounidense de investigación SRI International. Aunque se sabe que tanto las palmas de las manos como las plantas de los pies son radiadores fundamentales del cuerpo, el objetivo es aumentar su valor. Para ello están construyendo un prototipo de zapatos con una bomba de aire hecha de plástico, que es muy bueno para transferir calor. Así, el calor se extrae del cuerpo desde la planta del pie cuando hace calor, y se introduce cuando hace frío.
“Creemos que podemos hacer algo relativamente discreto, que ni siquiera se note que se trata de un zapato especial", afirma el líder del proyecto Roy Kornbluh. Los primeros prototipos podrían estar listaos en un par de meses.