Revestimento mediterrâneo faz tecidos resfriarem sob o Sol

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/08/2024

O processo já está sendo escalonado para fabricação industrial, usando tecidos prontos comuns.
[Imagem: American Chemical Society]

Tecido que resfria

Para deixar as pessoas mais confortáveis ao ar livre em tempos de temperaturas recordes, tem crescido o esforço para desenvolver tecidos que simultaneamente desviam os raios solares e expulsam o calor natural do corpo - um processo conhecido como resfriamento radiativo.

Embora essa refrigeração passiva já venha rendendo bons frutos em dispositivos para operar em residências e edifícios, colocá-la em tecidos é mais problemático.

Algumas das alternativas já testadas contêm partículas sintéticas refratárias à luz, como dióxido de titânio ou óxido de alumínio. Outras usam polímeros orgânicos, como difluoreto de polivinilideno, que requerem substâncias perfluoroalquil e polifluoroalquil, conhecidas como PFAS ou "químicos eternos", de modo que transformar esses tecidos refletores de luz em produtos sustentáveis é quase impossível.

Assim, Evan Patamia e colegas da Universidade de Massachusetts Amherst, nos EUA, se voltaram para uma abordagem mais natural, usando materiais ambientalmente benignos.

Eles buscaram inspiração nos rebocos à base de calcário triturado usados historicamente para manter as casas frescas em locais extremamente ensolarados - você certamente já viu cidades e vilas todas brancas na orla mediterrânea, onde esses revestimentos são usados há séculos.

A base do processo é uma técnica desenvolvida anteriormente pela própria equipe para aplicar revestimentos de polímero em tecidos por meio do processo de deposição química de vapor (CVD). O método combina síntese e deposição na mesma etapa, ainda que na época eles não estivessem interessados em roupas refrigeradas, mas sim em roupas de inverno que esquentam de verdade.

Um revestimento à base de calcário fixa-se em vários tecidos disponíveis comercialmente, incluindo algodão e fibra sintética, para criar tecidos refrescantes, como o material sintético tratado (à direita), que é mais reflexivo do que o tecido não tratado (à esquerda).
[Imagem: Evan D. Patamia]

Roupas que resfriam de verdade

Partindo de sua técnica básica, a equipe desenvolveu um processo que permite integrar no polímero o carbonato de cálcio - CaCO₃, o principal componente do calcário e do giz - assim como o biocompatível sulfato de bário (BaSO₄). Partículas pequenas de carbonato de cálcio são boas em refletir a luz nos comprimentos de onda visíveis e infravermelho próximo, e as partículas de sulfato de bário refletem luz ultravioleta.

O processo consiste na aplicação de uma camada de polímero [poli(2-hidroxietil acrilato)] de 5 micrômetros de espessura, e então mergulhar repetidamente o tecido em soluções contendo íons de cálcio ou bário e soluções contendo íons de carbonato ou sulfato. A cada mergulho, os cristais se tornam maiores e mais uniformes, e o tecido desenvolve um acabamento claro e fosco. Alterando o número de ciclos de mergulho é possível ajustar as partículas para atingir a distribuição ideal de tamanhos (entre 1 e 10 micrômetros de diâmetro) para refletir luz UV e infravermelho próximo simultaneamente.

Nos testes ao ar livre, no meio da tarde de um dia ensolarado, quando a temperatura marcava 32,2 ºC, a temperatura do ar abaixo do tecido tratado ficou 8,4 ºC mais fria do que sob o tecido não tratado, e 4,5 ºC mais fria do que a temperatura ambiente. "Vimos um efeito de resfriamento verdadeiro," disse Patamia. "O ar que está sob a amostra fica mais frio do que ficar na sombra."

Os protótipos têm dimensões limitadas pelos equipamentos do laboratório, mas a equipe já fundou uma empresa e está ampliando o processo para tratar rolos de tecido com cerca de 1,5 m de largura e até 90 m de comprimento.

"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," disse Patamia. "Sem nenhuma entrada de energia, somos capazes de reduzir o quão quente uma pessoa se sente, o que pode ser um recurso valioso quando as pessoas estão lutando para se manter frescas em ambientes extremamente quentes."

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