Un nouveau textile dégage de la chaleur

Jul 22, 2023

AMHERST, MA - Trois ingénieurs de l'Université du Massachusetts à Amherst ont inventé un tissu qui conclut la quête de 80 ans pour fabriquer un textile synthétique inspiré de la fourrure d'ours polaire.Les résultats, publiésrécemment dans la revue ACS Applied Materials and Interfaces, sont déjà en cours de développement en produits disponibles dans le commerce.

Les ours polaires vivent dans certaines des conditions les plus difficiles de la planète, ignorant les températures arctiques aussi basses que -50 ° Fahrenheit. Alors que les ours ont de nombreuses adaptations qui leur permettent de prospérer lorsque les températures chutent, depuis les années 1940 les scientifiques se sont penchés sur une en particulier : leur fourrure. Comment, s'est demandé la communauté scientifique, la fourrure d'un ours polaire les garde-t-elle au chaud ?

En règle générale, nous pensons que la façon de rester au chaud est de nous isoler des intempéries. Mais il existe un autre moyen : l'une des découvertes majeures des dernières décennies est que de nombreux animaux polaires utilisent activement la lumière du soleil pour maintenir leur température, et la fourrure d'ours polaire en est un exemple bien connu.

Les scientifiques savent depuis des décennies qu'une partie du secret des ours est leur fourrure blanche. On pourrait penser que la fourrure noire absorberait mieux la chaleur, mais il s'avère que la fourrure des ours polaires est extrêmement efficace pour transmettre le rayonnement solaire vers la peau des ours.

"Mais la fourrure n'est que la moitié de l'équation", déclare l'auteur principal de l'article, Trisha L. Andrew, professeur agrégé de chimie et auxiliaire en génie chimique à l'UMass Amherst. "L'autre moitié est la peau noire des ours polaires."

Comme l'explique Andrew, la fourrure d'ours polaire est essentiellement une fibre optique naturelle, conduisant la lumière du soleil vers la peau de l'ours, qui absorbe la lumière, chauffant l'ours. Mais la fourrure est aussi exceptionnellement efficace pour empêcher la peau maintenant réchauffée de rayonner toute cette chaleur durement gagnée. Lorsque le soleil brille, c'est comme si vous aviez une épaisse couverture qui se réchauffe, puis emprisonne cette chaleur près de votre peau.

Ce qu'Andrew et son équipe ont fait, c'est concevoir un tissu bicouche dont la couche supérieure est composée de fils qui, comme la fourrure d'ours polaire, conduisent la lumière visible vers la couche inférieure, qui est faite de nylon et recouverte d'un matériau sombre appelé PEDOT. PEDOT, comme la peau des ours polaires, chauffe efficacement.

Si efficacement, en fait, qu'une veste faite d'un tel matériau est 30% plus légère que la même veste en coton, mais vous gardera à l'aise à des températures de 10 degrés Celsius plus froides que la veste en coton ne pourrait supporter, tant que le soleil brille ou une pièce est bien éclairée.

"Le chauffage des locaux consomme d'énormes quantités d'énergie qui est principalement dérivée de combustibles fossiles", déclare Wesley Viola, l'auteur principal de l'article, qui a terminé son doctorat en génie chimique à UMass et est maintenant à la startup d'Andrew, Soliyarn, LLC. "Alors que notre textile brille vraiment comme un vêtement d'extérieur les jours ensoleillés, la structure de piégeage de la lumière et de la chaleur fonctionne suffisamment efficacement pour imaginer utiliser l'éclairage intérieur existant pour chauffer directement le corps. En concentrant les ressources énergétiques sur le" climat personnel "autour du corps, cette approche pourrait être beaucoup plus durable que le statu quo."

- Ce communiqué de presse a été initialement publié sur le site Web de l'Université du Massachusetts à Amherst