a) Schéma du VTIR pour bloquer l'émission de rayonnement thermique pour le chauffage radiatif et le camouflage thermique. b) Schéma du processus de fabrication et des images SEM pour les revêtements VTIR. Barre d'échelle, 2 µm. Crédit :Grainger College of Engineering, Université de l'Illinois à Urbana-Champaign
Le contrôle du rayonnement thermique est crucial dans diverses industries et applications. En particulier, les émissions infrarouges du corps sont importantes car la température corporelle peut être régulée sans l'utilisation de sources d'énergie externes (c'est-à-dire le chauffage et la climatisation).
Des études antérieures ont montré que lorsque des matériaux qui réfléchissent le rayonnement du corps sont portés, la température corporelle du porteur augmente. Cependant, la majorité de ces matériaux sont en métal avec une couleur distinctive, ce qui rend difficile l'utilisation de textiles d'autres couleurs. De plus, ils réfléchissent la plupart de la lumière solaire, ce qui rend difficile l'absorption de la lumière du soleil pour le réchauffement extérieur.
Pour résoudre ces problèmes, la professeure Lili Cai de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign et son équipe ont récemment conçu un revêtement réfléchissant infrarouge visiblement transparent.
Conçu avec une structure nano-mesh, leur nouveau revêtement transmet suffisamment la lumière visible, y compris la lumière du soleil, et réfléchit le rayonnement thermique corporel comme les textiles conventionnels à base de métal. Ils ont également pu utiliser différentes couleurs de textile pour obtenir un effet chauffant sans consommation d'énergie.
De plus, en combinant leur structure nanoporeuse avec un matériau photothermique, les chercheurs ont pu confiner à la fois la lumière du soleil et l'énergie thermique du corps à l'intérieur du textile. Même par temps glacial, leur revêtement obtenait un effet de chauffage supérieur de 15 °C (59 °F) à celui des vêtements commerciaux, ce qui pouvait permettre plus d'activités de plein air pendant les mois d'hiver sans avoir besoin de vêtements volumineux.
Les applications de cette technologie vont toutefois au-delà de la gestion personnelle de la chaleur. Les propriétés réfléchissantes du revêtement nouvellement développé par l'équipe peuvent être utilisées dans des applications militaires de contre-surveillance, en particulier pour fournir un camouflage sous le contrôle des caméras thermiques. Leurs tests de l'effet de camouflage thermique, à des températures allant de 34 ° à 250 °C (93 ° à 482 °F) étaient si prometteurs qu'il pouvait être utilisé avec succès pour le camouflage de jour comme de nuit.
La recherche est publiée dans Advanced Functional Materials . Le matériau de revêtement protecteur auto-guérit en 30 minutes lorsqu'il est exposé au soleil
