Observar la naturaleza no es útil solo para deleitarnos con ella. También podemos aprender a mejorar nuestras vidas, pues los animales, las plantas y el resto de componentes de los ecosistemas tienen mucho que enseñarnos. Desde pintura blanca aún más blanca basada en un escarabajo, hasta drones inspirados en el vuelo de los murciélagos, son muchos los inventos cotidianos que han utilizado la naturaleza como fuente de inspiración. Ahora, a esta curiosa lista se une un material ideal para fabricar ropa térmica, cuyo modelo a seguir ha sido el complejo pelaje de los osos polares.
No es para menos. Estos animales pueden verse expuestos incluso a temperaturas de -50ºC. En los días más cálidos del Ártico, quizás rondan los 0ºC. Por eso, su piel y su pelo son grandes aislantes térmicos. Bajo la piel tienen una densa capa de grasa, que evita que pierdan calor, sobre todo cuando nadan. Pero, además, su pelo también les protege, especialmente en los días ventosos. Dicho pelaje cuenta con un núcleo poroso, encerrado dentro de una estructura que funciona como una cáscara densa. Esto proporciona un gran aislamiento térmico, pero a la vez resistencia y flexibilidad.
Hay muchos animales cuyo pelaje podría haber inspirado la fabricación de ropa térmica. Sin embargo, los autores del estudio que se acaba de publicar en Science eligieron al oso polar por tener un pelaje similar a un aerogel perfeccionado. Los aerogeles son grandes aislantes térmicos, pero cuentan con algunos hándicaps a la hora de fabricar tejidos. Esos hándicaps se solucionan si se intenta imitar el pelaje del oso polar. Por eso, estos científicos no han dudado en hacerlo y lo cierto es que su primer suéter ha sido todo un éxito.
Los problemas del aerogel para fabricar ropa térmica
El aerogel es un material muy poroso, lo cual lo convierte en un magnífico aislante térmico. Al haber una alta proporción de poros, se impide la conducción del calor, a la vez que se aumenta la permeabilidad de gases, como el vapor de agua. Por otro lado, se consigue una resistencia mecánica baja.
El problema es que los aerogeles son muy frágiles, poco elásticos y difíciles de procesar. Además, los lavados a máquina afectan poco a poco a su capacidad aislante. Todo esto hace que no puedan tejerse y, por lo tanto, sea imposible su uso en la confección de la ropa térmica.
Lo que los osos polares pueden enseñarnos
La porosidad del interior del pelo de los osos polares es lo que le confiere su capacidad como aislante térmico. Esto, en realidad, tiene un gran parecido con los aerogeles. Pero es precisamente esa cáscara externa la que tiene la clave de la solución para fabricar ropa térmica.
Por eso, estos científicos fabricaron una fuerte fibra de aerogel polimérica con poros laminares. Luego lo encapsularon con una capa de goma delgada y elástica. La fibra de aerogel encapsulada mostró un excelente rendimiento de aislamiento térmico, pero a la vez era mecánicamente robusta, ideal para tejer.
De hecho, podía estirarse hasta un 1.000% de tensión. Normalmente, las fibras de aerogel convencionales se estiran aproximadamente un 2%, por lo que la diferencia es colosal.
Estaba claro que ya sí podría confeccionarse ropa térmica, pero quedaba saber si realmente esa ropa aísla bien del calor. Por eso, procedieron a tejer un suéter con ella. Era una prenda muy fina, de una quinta parte del grosor de un plumón. Sin embargo, el nivel de aislamiento del calor era exactamente el mismo.
Además, podía lavarse y teñirse, por lo que podría confeccionarse todo tipo de ropa térmica, abrigada y cómoda. Desde luego, tomar al oso polar como fuente de inspiración fue una magnífica idea.