No calor escaldante do verão, encontrar alívio ao ar livre pode ser um desafio para todos, de atletas a banhistas. Mas e se houvesse um tecido que pudesse realmente refrescar você? Pesquisadores desenvolveram um revestimento inovador à base de giz que pode reduzir a temperatura sob o tecido tratado em até 8 graus Fahrenheit.
Evan D. Patamia, um estudante de pós-graduação da University of Massachusetts Amherst, revelará essas descobertas empolgantes na próxima reunião de outono da American Chemical Society (ACS). Essa solução inovadora pode revolucionar a maneira como nos mantemos frescos no calor, oferecendo uma maneira simples e eficaz de vencer o calor.
“Se você sair para a luz do sol, ficará cada vez mais quente porque seu corpo e suas roupas estão absorvendo luz ultravioleta (UV) e infravermelha próxima (IV próximo) do sol”, diz Trisha L. Andrew, química e cientista de materiais que trabalha na Patamia. “E enquanto você estiver vivo, seu corpo estará gerando calor, que também pode ser considerado luz.”
Para aumentar o conforto ao ar livre, cientistas têm trabalhado em têxteis avançados que desviam os raios solares e expelem o calor natural do corpo — um processo conhecido como resfriamento radiativo. Alguns materiais utilizam partículas sintéticas refratárias à luz, como dióxido de titânio ou óxido de alumínio, incorporadas em fibras fiadas. Outros empregam polímeros orgânicos, como difluoreto de polivinilideno, que necessitam do uso de PFAS, conhecidos como produtos químicos eternos, em seus processos de produção para criar têxteis refletores de luz.
No entanto, escalar a fabricação desses materiais para uso comercial não é sustentável, como Andrew observou. Em resposta, ela desafiou os membros da equipe de pesquisa Patamia e Megan K. Yee com a pergunta: “Podemos desenvolver um revestimento têxtil que alcance os mesmos resultados usando materiais naturais ou ecologicamente corretos?”
A técnica inovadora desenvolvida por Andrew e sua equipe revoluciona a aplicação de revestimentos de polímero duráveis em tecidos usando deposição química de vapor (CVD). Este método simplifica o processo ao combinar síntese e deposição em uma única etapa, resultando em uma fina camada de polímero enxertada em tecidos comerciais com impacto ambiental mínimo.
O trabalho de Patamia e Yee é igualmente inovador, pois eles integram carbonato de cálcio e sulfato de bário biocompatível ao polímero aplicado pela CVD. Esses aditivos, inspirados em materiais de construção históricos, possuem propriedades de reflexão de luz, oferecendo benefícios potenciais para uma ampla gama de aplicações.
Ao tratar pequenos quadrados de tecido com uma camada de poli(2-hidroxietil acrilato) de 5 micrômetros de espessura e mergulhá-los repetidamente em soluções contendo íons de cálcio ou bário e soluções contendo íons de carbonato ou sulfato, os pesquisadores conseguiram criar cristais maiores e mais uniformes e dar ao tecido um acabamento calcário e fosco. De acordo com Patamia, ao ajustar o número de ciclos de imersão, eles podem controlar precisamente a distribuição do tamanho das partículas (variando de 1 a 10 micrômetros de diâmetro) para refletir efetivamente a luz UV e a luz infravermelha próxima.
Para testar as capacidades de resfriamento do tecido tratado, os pesquisadores conduziram experimentos ao ar livre em um dia quente e ensolarado com temperaturas excedendo 90°F. Os resultados foram impressionantes, com temperaturas do ar sob o tecido tratado registrando notáveis 8°F mais frios do que a temperatura ambiente ao redor no meio da tarde.
Além disso, o tecido tratado superou o tecido não tratado em impressionantes 15°F, resfriando significativamente o ar abaixo dele. Tais descobertas enfatizam as aplicações potenciais dessa tecnologia inovadora de tecido na mitigação do calor e no aumento do conforto em vários ambientes.
“Vemos um verdadeiro efeito de resfriamento”, diz Patamia. “O que está por baixo da amostra parece mais frio do que estar na sombra.”
A avaliação abrangente de Yee do revestimento de polímero mineral revelou algumas descobertas empolgantes. Em um ambiente simulado de máquina de lavar, o revestimento provou ser resiliente contra atrito e impacto de sabão em pó, mantendo suas propriedades de resfriamento. Andrew também compartilhou seus planos ambiciosos para escalar o processo CVD para rolos de tecido, marcando um passo significativo em direção à produção em escala piloto dessas inovações inovadoras.
“O que torna nossa técnica única é que podemos fazer isso em quase qualquer tecido disponível comercialmente e transformá-lo em algo que pode manter as pessoas frescas”, conclui Patamia. “Sem qualquer entrada de energia, conseguimos reduzir o calor que uma pessoa sente, o que pode ser um recurso valioso para pessoas que estão lutando para se manterem frescas em ambientes extremamente quentes.”
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