Este tejido cambia de estructura para regular la temperatura corporal

Científicos de la Universidad de Maryland (EE UU) han creado una tela que regula sus propiedades térmicas en respuesta a los cambios de humedad y temperatura del cuerpo humano. El material, descrito hoy en Science, tiene el aspecto de un paño de cocina, pero está tejido con hilos que modifican el trenzado de sus fibras para disipar o retener la radiación infrarroja, que es una de las principales formas de intercambio de calor del cuerpo humano. El proceso es automático y no requiere ningún aporte de energía. Además, el material textil que han empleado se puede fabricar, lavar y teñir como cualquier tela.

Los hilos están formados por fibras de celulosa cubiertas por un metamaterial, nanotubos de carbono. Ante el calor o la humedad, cada hilo se comprime. Esto tiene dos efectos complementarios. Por una parte, aumenta el tamaño de los poros en el entramado general del tejido. Se vuelve más transpirable y esto favorece la refrigeración del cuerpo, por evaporación del sudor y convección del aire sobre la piel. Pero, además, la compresión de los hilos acerca cada una de las fibras que los componen.

Al colocar en proximidad los nanotubos de carbono que recubren esas fibras, se produce un acoplamiento electromagnético entre ellos y todo el tejido empieza a emitir radiación infrarroja, disipando el calor que le transmite el cuerpo. Por el contrario, en un ambiente frío o seco, se espacian las fibras cubiertas de nanotubos que forman cada hilo, lo cual reduce su interacción y la radiación térmica. Esta expansión de los hilos también hace que los poros del tejido se vuelvan más pequeños. Todo ello contribuye a retener el calor corporal.

“Estamos interesados en comercializar este producto”, dice Ouyang Min, uno de los investigadores que ha desarrollado el material. Min ha explicado a Materia que el producto ya está patentado y, a falta de “optimizar el diseño y el rendimiento”, se podrá emplear en la fabricación de ropa. Sería especialmente útil, por ejemplo, en prendas deportivas, ya que la reacción de los hilos al calor y a la humedad se activaría en respuesta al sudor. “También hemos pensado en otras aplicaciones”, agrega. Una de ellas es en pintura para el exterior de edificios con el fin de mejorar su eficiencia energética.

Aunque el proceso de fabricación es algo más caro que el de tejidos convencionales, Min asegura que tendrá un coste muy razonable, y que es compatible con los procesos comerciales existentes. Los nanotubos de carbono se añaden a las fibras de celulosa mediante un proceso parecido al teñido en disolución, y además no hace falta añadir mucho material porque el mejor rendimiento se alcanza con concentraciones muy bajas de carbono.

Agustín Mihi, un científico del Instituto de Ciencias de Materiales de Barcelona (ICMAB-CSIC), asegura que el estudio es “rompedor” por desarrollar en detalle un concepto teórico de fotónica y llevarlo a un uso práctico y tangible. “Es irónico que ahora, cuando dejamos de utilizar el papel y todo es electrónico, la celulosa avanza, evoluciona y encuentra otras aplicaciones”, comenta Mihi. Él y sus compañeros del ICMAB también han realizado avances con este material “de moda”, por ejemplo al crear un tipo de papel que genera electricidad del calor y también añadiendo nanoestructuras a la celulosa para dotarla de diferentes colores sin usar ningún colorante.

En el ámbito del control térmico, otros investigadores han creado materiales que consiguen el efecto de enfriamiento radiante, por ejemplo con tejidos que reflejan luz solar o que dejan escapar la radiación corporal. Sin embargo, los creadores de la nueva tela aseguran que ninguno de esos materiales presentados previamente era capaz de responder a su entorno para regular tanto el enfriamiento como el calentamiento del cuerpo.