Wetenschappers ontwikkelden een apparaatje dat kleding in staat stelt zich aan te passen aan de omgevingstemperatuur.

Met de kou dezer dagen luidt het advies als je naar buiten gaat: doe je winterjas aan! Maar niet in elk jaargetijde is dat zo duidelijk. En in het poolgebied, de woestijn en op de planeet Mars al helemaal niet. Want op die plekken heersen grote temperatuurverschillen tussen dag en nacht. Daar hebben onderzoekers van de Nankai University (China) wat op gevonden. In Science beschrijven ze een systeem dat, wanneer ingebouwd in je kleding, je huid verwarmt of juist koelt, naar gelang de omstandigheden.

Lees ook:

• Textiel verwarmt aan de ene kant, koelt aan de andere
• Zonnecel is vijftig keer dunner dan mensenhaar
• Waarom is er nog geen slimme kleding?

Reactie op temperatuurschommelingen

Thermoregulatie-kleding maken is nog best een uitdaging. Je kent vast wel koelvesten, maar die kunnen alleen maar koelen. Ook bestaan er kledingstukken die warmte bieden doordat het materiaal dat ze bevatten van fase veranderen, bijvoorbeeld van vloeibaar naar vast. Maar koelen doen ze niet. Een kledingsysteem dat zowel kan verwarmen als koelen bestaat nog niet.

Tot nu tenminste, want het nieuwe systeem kan het wel. Ziyuan Wang en collega’s combineerden een fotovoltaïsche zonnecel (een zonnecel die energie uit zonlicht omzet in stroom) en een elektrocalorische eenheid in één flexibel en dun apparaat (zie foto boven dit artikel).

Het materiaal in het elektrocalorische onderdeel is in staat om onder een elektrisch veld, opgewekt door de zonnecel, te reageren op temperatuurschommelingen. Daalt de temperatuur bijvoorbeeld, dan zal hij warmte afgeven aan je kleding. Bij een stijging, koelt hij juist. Maar hoe dit natuurkundig precies werkt, weten we eigenlijk nog niet.

Comfortabele huidtemperatuur

Wang en zijn team toonden aan dat het apparaatje je huid met 3 graden kan verwarmen of 10 graden afkoelen. Het houdt daarmee je huid continu in het comfortabel bereik van 32 tot 36 graden Celsius (je huidtemperatuur is altijd een aantal graden lager dan je interne lichaamstemperatuur). Zelfs wanneer de omgevingstemperatuur schommelt tussen de 12,5 en 37,6 graden Celsius.

Het systeem werkt voor zeker 24 uur wanneer de zonnecel is blootgesteld aan 12 uur zonlicht. De onderzoekers werken er nu aan dit verder te verbeteren. Ook hopen ze het systeem te integreren in kleding en te testen met vrijwilligers. Ten slotte zou het volgens hen ook mogelijk moeten zijn om de door de zonnecel overtollige opgewekte stroom te kunnen gebruiken voor bijvoorbeeld sensors of het opladen van een telefoon.

Bronnen: Science, AAAS via EurekAlert!

Beeld: Ziyuan Wang et al Science