(Zeng et al., Sciences, 2021) Alors que le monde se réchauffe avec changement climatique , l'un des défis permanents auxquels les humains seront confrontés consiste simplement à survivre à l'aggravation de la chaleur, avec des projectionsla température augmentedevrait apportercanicules de plus en plus meurtrières, même renducertaines parties du monde inhabitables.
Contre une chaleur aussi rude, un nouveau matériau développé par des scientifiques en Chine pourrait avoir le potentiel d'aider à garder le corps humain beaucoup plus frais, grâce à un tissu qui réfléchit la lumière et la chaleur à un degré remarquable.
Ce domaine technologique naissant s'appelle gestion thermique personnelle (PTM), et dans un nouvelle étude , les chercheurs affirment que leur « métatissu » pourrait un jour aider les porteurs à lutter contre le stress thermique excessif.
'Le métatissu présente des performances de refroidissement radiatif efficaces et offre la respirabilité et le confort de port nécessaires pour PTM', une équipe dirigée par le premier auteur Shaoning Zeng de l'Université des sciences et technologies de Huazhong explique dans un nouvel article .
(Zeng et al., Sciences, 2021)
Ci-dessus : Gilet en métatissu (à droite), montrant des températures plus fraîches en bleu qu'en coton (à gauche).
Dans ce cas, le méta-tissu utilise des nanoparticules composites d'oxyde de titane et d'acide polylactique stratifiées avec une fine couche de polytétrafluoroéthylène (PTFE) et est conçu pour réfléchir fortement la lumière, englobant à la fois la lumière visible (VIS) et les longueurs d'onde dans l'infrarouge moyen (MIR) et ultraviolets (UV).
En théorie, en réfléchissant une grande partie de la lumière sur ces longueurs d'onde, le matériau devrait également réfléchir la chaleur avant qu'elle n'ait une chance d'être absorbée.
«Une distribution aussi large de nanoparticules, lorsqu'elle est combinée avec des nanobilles de PTFE, fournit une diffusion et une réflectivité à large spectre dans la bande UV-VIS-NIR [proche infrarouge]», les chercheurs écrire dans leur étude .
Pour tester le potentiel de refroidissement du métatissu sous la lumière du soleil, les chercheurs ont testé le matériau dans des conditions de ciel clair à Guangzhou, en Chine, en mesurant la température du tissu par rapport à d'autres matériaux courants posés sur un panneau.
Photo du métatissu blanchâtre résultant. (Zeng et al., Sciences, 2021)
'Sous l'irradiance solaire maximale entre 11h00 et 15h00, la température du métatissu était d'environ 5,0°, 6,8°, 7,0°, 5,8° et 10,2° C inférieure à celle du coton, du spandex, de la mousseline, du lin, et des simulateurs de peau nue, respectivement,' expliquent les chercheurs .
Dans un autre test plus proche des conditions réelles, un volontaire s'est allongé sous la lumière directe du soleil pendant une heure tout en portant un gilet spécial, fabriqué à partir du métatissu d'un côté et d'un tissu de coton commercial de l'autre côté.
(Zeng et al., Sciences, 2021)
Ci-dessus : une fois déshabillée, la peau sous le métatissu (à droite) s'affiche comme nettement plus froide que la peau sous le tissu en coton (à gauche).
Une caméra thermique externe a mesuré une différence de température de 3,4 °C entre les deux côtés du gilet, mais des capteurs thermiques situés sous les tissus ont montré que la différence sous le gilet était plus prononcée, la moitié du métatissu étant environ 4,8 °C plus froide que celle recouverte de coton. côté.
Dans une autre expérience où le métatissu était drapé sur une voiture, la température intérieure de la voiture était d'environ 30 ° C plus froide qu'une voiture sans revêtement et d'environ 27 ° C plus froide que l'intérieur d'une voiture utilisant une couverture de véhicule utilitaire.
Bien que le métatissu soit certainement très prometteur pour refroidir les personnes et les choses, il reste à voir dans quelle mesure la réflectance pourrait être efficace sur les individus en mouvement portant le tissu comme vêtements, car les résultats rapportés ici ne concernaient que des sujets et des objets stationnaires.
On ne sait pas non plus encore comment le matériau ferait face aux colorants et aux couleurs, ce qui peut affecter sa capacité à réfléchir la lumière, mais les recherches et expérimentations futures pourront, espérons-le, aborder ces inconnues.
Du côté positif, les chercheurs affirment que le matériau est compatible avec les techniques de couture commerciales et présente des propriétés mécaniques comparables à celles des tissus commerciaux, notamment la durabilité et la résistance à l'eau.
L'équipe estime que le métatissu est peu coûteux à produire, n'ajoutant peut-être qu'environ 10% aux coûts de fabrication de vêtements typiques, ont déclaré les chercheurs. Actualités scientifiques .
Si des partenaires de fabrication se joignent à nous, le les chercheurs espèrent les produits fabriqués avec le méta-tissu pourraient être disponibles d'ici un an.
«Ces résultats montrent le grand potentiel d'applications commerciales dans divers scénarios complexes, tels que les textiles intelligents, les produits de protection solaire, le transport logistique», les auteurs écrire dans leur papier .
'Grâce à la broderie, à la coupe et à la couture, le métatissu peut être intégré à divers produits pour différents scénarios, tels que des vêtements, des tentes, des housses de voiture, des rideaux et des auvents.'
Les découvertes sont rapportées dans La science .