Materiales termorreguladores inspirados en la piel de calamar, transpirables, lavables e integrados en el tejido
Los ingenieros, inspirados en las criaturas marinas, han creado un tejido que se adapta al calor corporal y te mantiene a la temperatura que elijas. Y lo que es mejor, es transpirable y lavable.
El equipo, con sede en Estados Unidos, afirma que su tejido podría utilizarse en prendas deportivas, envases de alimentos, camuflaje infrarrojo, robótica blanda y detección biomédica.
La bioingeniería se refiere a la aplicación de la ingeniería (incluidas la física y las ciencias de los materiales) a los sistemas biológicos. En este caso, el equipo se inspiró en la capacidad de los calamares para cambiar de color.
"La piel del calamar es compleja y consta de múltiples capas que trabajan juntas para manipular la luz y cambiar la coloración general del animal", afirma el autor principal Alon Gorodetsky del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular de la Universidad de California, Irvine.
Gorodetsky y sus colegas observaron cómo los calamares cambian de color al flexionar y relajar los músculos debajo de su piel.
"Algunas de las capas [de la piel] contienen órganos llamados cromatóforos, que pasan de estados expandidos a contraídos (por acción muscular) para cambiar la forma en que la piel transmite y refleja la luz visible", dice Gorodetsky.
Imagen: Diseño inspirado en la piel de calamar de materiales compuestos transpirables, lavables e integrados en la tela, que son adaptables por infrarrojos (y termorreguladores dinámicos)
El equipo diseñó un material compuesto con islas de cobre similares a cromatóforos. Al estirar el material, se separan las islas y se modifica su interacción con la luz. En lugar de cambiar la luz visible, el material del equipo modifica la luz infrarroja.
A medida que las personas se calientan, emiten parte de su calor en forma de radiación infrarroja invisible. El nuevo material del equipo puede ajustar la cantidad de esta radiación infrarroja que se pierde y la cantidad que se refleja hacia el usuario.
El siguiente desafío fue hacer que el material compuesto fuera funcional integrándolo en un tejido tipo malla y además haciéndolo lavable y transpirable.
Para hacerlo lavable, le añadieron una fina película que permitía lavar la tela muchas veces sin degradarse. Para hacerlo transpirable, el equipo perforó la tela para que actuara como algodón en presencia de aire y agua.
Para asegurarse de que el nuevo tejido pudiera seguir adaptándose dinámicamente al calor, el equipo lo probó en una placa calefactora protegida contra el sudor, un dispositivo que emula la temperatura y la humedad de la piel humana. Descubrieron que su nuevo tejido tenía un buen rendimiento.
"Nuestro avanzado material compuesto abre ahora oportunidades para la mayoría de las aplicaciones portátiles, pero puede ser particularmente adecuado para ropa para clima frío, como chaquetas de esquí, calcetines térmicos, guantes aislantes y gorros de invierno", dice Gorodetsky.
La investigación se publicó en APL Bioengineering: Manufacturing of breathable, washable, and fabric-integrated squid skin-inspired thermoregulatory materials
