Fibre intelligenti per regolare la temperatura corporea
Sebbene normalmente il corpo umano sia in grado di regolare autonomamente la propria temperatura, talvolta l'equilibrio termico ha bisogno di un aiuto esterno che consiste in genere nella rimozione o nell'aggiunta di indumenti. Tuttavia, questa operazione non è sempre possibile o auspicabile, come accade ad esempio nel corso di eventi sportivi. Grazie ai finanziamenti stanziati dall'UE per il progetto NOTEREFIGA ("Novel temperature regulating fibres and garments"), gli scienziati hanno tentato di sviluppare prodotti tessili intelligenti in grado di assorbire o di rilasciare calore ai fini di una gestione termica efficace. L'iniziativa è stata incentrata su una classe interessante di materiali, chiamati "materiali a cambiamento di fase" (PCM), che assorbono e rilasciano calore durante il cambiamento di fase come accade rispettivamente nello stadio di fusione e di cristallizzazione. Il sistema NOTEREFIGA, ampiamente utilizzato per le pompe di calore, l'ingegneria solare e le applicazioni spaziali, ha integrato queste tecnologie all'interno di prodotti tessili destinati all'uso da parte dei consumatori. Per raggiungere questo obiettivo, i ricercatori hanno utilizzato due nuove tecnologie di trattamento. La prima si basa su una tecnica chiamata "estrazione in fusione a due componenti", che produce fibre contenenti due componenti all'interno dello stesso filamento (fibre filate per estrusione). In questo caso, gli scienziati hanno prodotto una struttura anima/guaina, in cui l'anima contiene materiali a cambiamento di fase. La seconda tecnica utilizza l'aggiunta diretta di PCM liberi in una soluzione di fibra di cellulosa (fibre filate a umido). I ricercatori hanno dimostrato una produzione su ampia scala di fibre cellulosiche filate sia a umido che per estrusione. Nello specifico, le fibre venivano lavorate a maglia e tessute per creare tessuti da tingere e rifinire con tecnologie consolidate che richiedevano modifiche di piccola entità. Inoltre, gli scienziati hanno osservato che i tessuti conservavano le proprie proprietà termiche dopo cicli di lavaggio ripetuti, senza emissioni di materiali a cambiamento di fase nell'ambiente. Questo dato è stato confermato da una valutazione del ciclo di vita dalla quale non è emerso alcun impatto ambientale negativo. Nonostante le eccellenti proprietà termiche, dalle prove psicofisiche è emersa una sensazione di regolazione termica di breve durata. Anziché aumentare il peso di questi indumenti con maggiori quantità di PCM, il consorzio sta analizzando le opportunità commerciali nel settore dei prodotti tessili con una maggiore area di superficie, come ad esempio le coperte e la biancheria da letto. Il progetto NOTEREFIGA ha ampliato enormemente la base di conoscenze necessaria per la futura integrazione dei materiali a cambiamento di fase nei tessuti destinati all'uso da parte dei consumatori. Le nuove tecnologie di trattamento nell'ambito della produzione di fibre sono state inoltre impiegate in prodotti di varia natura, ad esempio nel campo dell'assistenza sanitaria e della produzione di erbe artificiali.
