Tessuto intelligente raffredda il corpo e genera energia
Stampato con un nanocomposito a base di ZrO₂, il materiale combina raffreddamento passivo, rilevamento dei movimenti e raccolta di energia.
Una stoffa che aiuta a disperdere il calore sotto il sole e, allo stesso tempo, ricava piccoli impulsi elettrici dai movimenti di chi la indossa. È il risultato di uno studio dell’Università dell’Illinois Urbana-Champaign: il tessuto sperimentale è realizzato con un nanocomposito contenente ossido di zirconio (ZrO₂) e prodotto con una tecnica di stampa diretta dell’inchiostro.
Riflette la luce solare e disperde calore
Nei test, il materiale ha riflesso il 96% della radiazione solare e ha raggiunto un’emissività del 97% nella banda del medio infrarosso. In esposizione diretta al sole, i campioni sono risultati da 3 a 6 °C più freddi dell’aria circostante. Si tratta di misurazioni su campioni e simulatori, non di una prova d’uso su persone in condizioni quotidiane.
La struttura è formata da fibre stampate e punta a unire flessibilità e traspirabilità. La stampa diretta consente di costruire il tessuto con geometrie controllate, integrando nella stessa piattaforma le proprietà ottiche che contribuiscono al raffreddamento e quelle elettriche utili a rilevare il movimento.
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L’energia nasce dal contatto e dal movimento
Quando la pelle tocca il tessuto e si separa da esso, si produce una carica elettrica attraverso il fenomeno triboelettrico. I segnali variano con movimenti come la flessione del gomito o delle dita e possono essere usati per il rilevamento dei gesti. La densità di potenza massima misurata è stata di circa 47 mW/m²; il materiale ha mantenuto un’uscita stabile per oltre 30.000 cicli.
La potenza è limitata, ma può sostenere dimostrazioni con dispositivi a basso consumo. Nello studio, i ricercatori hanno usato l’energia raccolta per alimentare piccoli circuiti e componenti, non per ricaricare uno smartphone o altri apparecchi energivori. Il potenziale riguarda soprattutto sensori e gadget che richiedono poca energia.
Un prototipo regola anche il riscaldamento
Il gruppo ha mostrato anche un sistema in cui i segnali generati dal movimento attivano un elemento riscaldante integrato nel prototipo. Un circuito interpreta l’impulso e accende il riscaldamento: in assenza di movimento, il tessuto può invece restare nella modalità di raffreddamento passivo.
È una dimostrazione di laboratorio, non ancora un capo pronto per la vendita. Serviranno ulteriori sviluppi per valutare l’integrazione in indumenti d’uso quotidiano, la gestione dell’energia e il comportamento del materiale fuori dalle condizioni controllate dello studio.
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