Negli ambienti comuni, come ad esempio gli uffici, c’è sempre chi ha troppo caldo e chi ha troppo freddo. Una possibile soluzione per far sentire tutti a proprio agio è una fascia indossabile sviluppata dagli ingegneri dell’Università della California di San Diego. È capace di regolare la temperatura corporea tenendo una persona al fresco o al caldo, a seconda della necessità. Si può indossare a casa, in ufficio o in viaggio, e al momento consiste in una fascia elastica morbida ed estensibile, alimentata da una batteria flessibile. Non sarà venduta come accessorio, ma incorporata nell’abbigliamento.

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista di settore Science Advances, e al momento l’indumento non è ancora un prodotto definitivo. È un proof-of-concept, ossia un prototipo che dimostrala fattibilità di un principio. Renkun Chen, professore di ingegneria meccanica e aerospaziale e responsabile dello studio, spiega che “questo tipo di dispositivo può migliorare il comfort termico di una persona, sia che stia viaggiando in una giornata calda o che abbia freddo in ufficio”.

Un beneficio secondario, ma importante, di questa soluzione è che permettere di risparmiare energia, perché sentendosi a proprio agio in un intervallo di temperature più ampio di quello naturale, le persone dovrebbero usare meno il riscaldamento e i condizionatori.

A differenza delle numerose soluzioni di riscaldamento e raffreddamento esistenti, quella proposta dai ricercatori californiani è personale, quindi non impatta sulle persone con cui si condivide l’ambiente, ed è confortevole da indossare. In sostanza consiste in fogli elastici (elastometri) con all’interno componenti realizzati in leghe di materiali termoelettrici, ossia che utilizzano l’elettricità per creare una differenza di temperatura. All’atto pratico, raffredda o riscalda fisicamente la pelle alla temperatura scelta dall’utente.

“Si può posizionare sui punti che tendono a riscaldarsi o a raffreddarsi più velocemente rispetto al resto del corpo, come la schiena, il collo, i piedi o le braccia, in modo da non avere troppo caldo o troppo freddo” spiega Sahngki Hong del compartimento di ingegneria meccanica all’UC San Diego.

I test condotti con il prototipo in un ambiente a temperatura controllata hanno dimostrato che sono sufficienti due minuti per raffreddare la pelle alla temperatura desiderata, che in questo caso era stata impostata a 32 gradi. A quel punto il dispositivo ha mantenuto la pelle al valore indicato, anche se la temperatura ambientale variava fra 22 e 36 gradi.

L’obiettivo ultimo della ricerca non è la vendita della fascia da braccio che si vede nelle immagini, ma l’integrazione dei suoi componenti in diversi capi d’abbigliamento. Ecco perché i materiali impiegati permettono al dispositivo di allungarsi, piegarsi e torcersi, senza che le sue funzioni elettroniche vengano compromesse. Questo è stato possibile grazie alla collaborazione fra vari dipartimenti dell’UC San Diego: oltre al laboratorio specializzato in tecnologia di trasferimento del calore, hanno partecipato i professori di nanoingegneria Sheng Xu (esperto in elettronica elastica), Shirley Meng e Ping Liu (esperti di tecnologia delle batterie), e Joseph Wang, esperto di sensori indossabili.

Le batterie sono costituite da una serie di celle a moneta, collegate da fili di rame a forma di molla, incorporate nel materiale estensibile. Ciascun dispositivo misura 5 x 5 centimetri e necessita di un’alimentazione fino a 0,2 watt. Secondo le stime dei ricercatori, per creare un giubbotto intero servirebbero 144 fasce, per un consumo complessivo compreso fra 26 e 80 watt. Un consumo trascurabile se raffrontato con le decine di kilowatt consumate da un climatizzatore.

I ricercatori auspicano di realizzare presto un prototipo di giubbotto di raffreddamento e riscaldamento e di poterlo commercializzare nell’arco di pochi anni.