Textiles con microcápsulas para termorregulación

 

Textiles con microcápsulas para termorregulación

Como sabemos, una actividad deportiva requiere de un equilibrio suficiente entre el calor generado por el cuerpo y el calor liberado al ambiente. Si el calor generado por el cuerpo se almacena en exceso, aumenta la sudoración y la temperatura corporal, lo que puede crear una situación de estrés térmico.

Normalmente, una sustancia experimenta un cambio de temperatura cuando absorbe o pierde calor al ambiente que la rodea. Sin embargo, cuando una sustancia cambia de fase, absorbe o libera calor sin cambiar su temperatura. El calor latente es la energía necesaria para que una cantidad de sustancia cambie de fase, de sólido a líquido (calor de fusión) o de líquido a gas (calor de vaporización).

Pensemos en cómo se comporta un cubito de hielo en un vaso de agua. A medida que el hielo se derrite (cambia su estado de fase de sólido a líquido), el hielo absorbe calor, enfriando así el agua, permitiendo que la bebida permanezca a la temperatura deseada por más tiempo. Cuando la piel se sobrecalienta, esta energía se utiliza para proporcionar el calor latente necesario para que la parafina pase de la fase sólida a la líquida y almacene esta energía. Sin embargo, si las condiciones ambientales cambian y la piel se enfría, la energía previamente almacenada en las microcápsulas se libera, haciendo que la parafina pase de un estado líquido a un estado sólido y así aporte el calor necesario.

Cuando se utiliza en textiles, la parafina se utiliza en estado sólido o líquido.

Material con memoria de forma

Quizás estos materiales tengan la respuesta, porque son capaces de recordar su forma original y volver a su forma original incluso después de haber sido deformados por el calor u otros estímulos. Encontramos varios tipos de materiales con memoria de forma. Por tanto, existen aleaciones metálicas que pueden producir las variaciones reversibles necesarias para la protección contra las condiciones atmosféricas cambiantes; polímeros que son macromoléculas que constituyen el material básico del plástico; o metales y polímeros piezoeléctricos que cambian de forma bajo la influencia del voltaje eléctrico.

En la práctica, las aleaciones con memoria de forma suelen tener forma de resorte. El resorte es plano por debajo de la temperatura de activación pero se alarga por encima de ella. Si la temperatura baja y estos materiales alcanzan la temperatura de activación, el espacio de aire encerrado entre las capas aumentará de volumen, aumentando así la capacidad aislante y de protección contra el frío. Por el contrario, cuando el cuerpo se enfría, el material textil volverá a su forma original, aumentando así su capacidad calorífica.

La temperatura en este tipo de materiales suele ser cercana a la temperatura cercana a la superficie corporal, 31-33ºC, una vez alcanzada esta temperatura se producen vibraciones térmicas en la estructura molecular de la membrana.

Nanotecnología y membranas

Encontramos dos técnicas generales: por medios físicos o microporos (cada poro puede ser 20.000 veces más pequeño que una gota de agua y unas 700 veces más grande que una molécula de vapor de agua) y por medios químicos (donde moléculas hidrofílicas capturan el vapor del sudor para distribuirlo). a hidrofóbico, quien luego repite el proceso hasta que la humedad se pierde al exterior).

A diferencia de la anterior, nos encontramos con una membrana compacta y no porosa, habitualmente utilizada en calzado, que funciona mediante un sistema químico; como el sistema Dry Line de Boreal o Sympatex. Esta combinación permite que el vapor de agua fluya a través de la membrana sin necesidad de poros mediante el proceso de absorción y reabsorción. Como no tiene poros, la membrana no se obstruye con la suciedad o los cristales de sal que se forman cuando el sudor se congela.

Se entiende por “Nanotecnología o nanociencia” la ciencia y las técnicas aplicadas al control y manipulación de la materia en la escala nanométrica, concretamente de 10 a 9 metros, o lo que es lo mismo: una millonésima de metro. Para tener una idea de la escala de acción de la que estamos hablando, digamos que una hoja de papel tiene un grosor de 100.000 nanómetros, un cabello humano tiene aproximadamente 80.000 nm y una fila de tres átomos de oro tiene aproximadamente 1 nm. A estas escalas, los materiales exhiben propiedades inusuales, como propiedades catalíticas, eléctricas, magnéticas, mecánicas, ópticas y térmicas, que difieren significativamente de las exhibidas por materiales a escalas convencionales.

La nanotecnología se está desarrollando en el ámbito textil en la fabricación de tejidos con una amplia gama de aplicaciones y propiedades: antimanchas, autolimpiantes, antibacterianos, antivirales, antiolores, ignífugos, hidrofóbicos... Así, por ejemplo , los tejidos antimanchas, a pesar de su aspecto pulido, tienen una  muy rugosa, que impide la penetración de sustancias, evitando la suciedad.

Gracias a los procedimientos de la nanotecnología se puede reproducir el efecto de autolimpieza que tienen ciertas plantas y las alas de algunos insectos, de manera que quedan limpias del polvo y del agua. El resultado es una superficie completamente hidrofóbica y repele completamente el agua.

Los tejidos procesados ​​con esta tecnología tienen propiedades hidrófobas e hidrófilas. En el exterior se repele el agua, la suciedad y las manchas.