Para peneliti berhasil merekayasa sebuah teknologi kain baru dengan tingkat kenyamaan tinggi karena mampu menyesuaikan dengan kondisi lingkungan. Kain baru ini terbuat dari benang sintetis dengan lapisan karbon nanotube yang diaktifkan oleh suhu dan kelembaban.
Kain ini mampu melepaskan panas dalam kondisi lembab yang hangat dan memerangkap panas ketika cuaca atau kondisinya dingin dan kering. Terlepas berbagai inovasi yang dilakukan, dalam beberapa dekade terakhir terkait dengan kain dengan sifat termal berteknologi tinggi yang membuat para pelari maraton tetap dingin atau para pendaki di alpine tetap hangat.
Sayangnya, hingga saat ini belum pernah ada bahan yang mampu mengubah sifat insulasi sebagai respons terhadap lingkungan di sekitarnya. Kemudian para peneliti di University of Maryland telah menciptakan kain dimana secara otomatis dapat mengatur jumlah panas yang melewatinya. Ketika kondisinya hangat dan lembab, mendekati kondisi tubuh yang berkeringat kain memungkinkan radiasi infra merah (panas) melewatinya.
Saat kondisi menjadi lebih dingin dan kering, kain mengurangi panas yang keluar. Pengembangan ini dilaporkan dalam sebuah jurnal awal Februari ini. Para peneliti menciptakan kain dari benang yang direkayasa khusus yang dilapisi dengan logam konduktif. Dalam kondisi panas dan lembab, untaian benang memadat dan mengaktifkan lapisan, yang mengubah cara kain berinteraksi dengan radiasi inframerah.
Mereka menyebut aksinya sebagai "gerbang" radiasi infra merah, yang bertindak sebagai tirai untuk mentransmisikan atau memblokir panas. "Ini adalah teknologi pertama yang memungkinkan kita sebagai pintu masuk radiasi infra merah yang dinamis," kata YuHuang Wang, seorang profesor kimia dan biokimia di UMD dan salah satu penulis makalah terkait yang mengarahkan penelitian ini.
Benang dasar untuk tekstil baru ini dibuat dengan serat yang terbuat dari dua bahan sintetis yang berbeda - satu menyerap air dan yang lain menolaknya. Helai tersebut dilapisi dengan nanotube karbon, kelas khusus dari logam konduktif yang ringan, berbasis karbon. Karena bahan dalam serat menahan dan menyerap air, serat meleleh ketika terkena kelembaban.
Distorsi itu membawa untaian benang lebih dekat, kemudian melakukan dua hal. Pertama, itu membuka pori-pori di kain. Ini memiliki efek pendinginan kecil karena memungkinkan panas keluar. Kedua, dan yang paling penting, memodifikasi sambungan elektromagnetik antara karbon nanotube di lapisan.
"Anda dapat memikirkan efek ini seperti menekuk antena radio untuk mengubah panjang gelombang atau frekuensi yang beresonansi dengannya," kata Wang. "Ini adalah cara yang sangat sederhana untuk memikirkannya, tetapi bayangkan membawa dua antena berdekatan untuk mengatur jenis gelombang elektromagnetik yang mereka ambil.
Ketika serat-serat disatukan, radiasi mereka berinteraksi dengan perubahan. Dalam pakaian, itu berarti kain berinteraksi dengan panas yang memancar dari tubuh manusia," kata Wang. Tergantung pada penyetelannya, kain tersebut dapat memblokir radiasi infra merah atau memungkinkannya melewatinya.
Reaksinya hampir instan, jadi sebelum orang menyadari bahwa mereka mulai panas, pakaian itu sudah bisa mendinginkannya. Di sisi lain, saat tubuh mendingin, mekanisme yang dinamis ini bekerja secara terbalik untuk memerangkap panas. "Tubuh manusia adalah radiator yang sempurna. Ini mengeluarkan panas dengan cepat," kata Min Ouyang, seorang profesor fisika di UMD dan penulis makalah lain yang sesuai dengan makalah ini.
"Sepanjang sejarah, satu-satunya cara untuk mengatur radiator adalah melepas pakaian atau mengenakan pakaian. Tetapi kain ini adalah regulator dua arah yang tepat," tambah Ouyang. Dengan kemampuan yang ada, temuan ini adalah tekstil pertama yang terbukti mampu mengatur pertukaran panas dengan lingkungan. Ada banyak pekerjaan lain yang diperlukan sebelum akhirnya kain dapat dikomersialkan.
Tetapi menurut para peneliti, bahan yang digunakan untuk serat dasar sudah tersedia dan lapisan karbon dapat dengan mudah ditambahkan selama proses pewarnaan standar. "Saya pikir itu sangat menarik untuk dapat menerapkan fenomena gating ini pada pengembangan tekstil yang memiliki kemampuan untuk meningkatkan fungsionalitas pakaian dan kain lainnya," kata Ouyang.
nik/berbagai sumber/E-6
