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– El modelo de computadora calcula la disipación de calor debajo de la ropa. Ya sea para deportes, en el trabajo o en la sala de estar, dependiendo de la actividad y el entorno, nuestra ropa tiene que satisfacer diferentes demandas. Los científicos de Empa han desarrollado un modelo que predice qué tan bien una determinada prenda nos mantendrá abrigados. El factor crucial es el espacio de aire entre nuestro cuerpo y la capa más externa de la ropa.
Cortesía de EMPA por Olivia Götschi: En invierno, puede verse soleado y cálido. Pero tan pronto como estamos expuestos al viento, comenzamos a congelarnos. Si nuestra ropa no se adapta a las condiciones, rápidamente nos sentimos incómodos. Los desarrolladores de prendas de vestir, por otro lado, quieren adaptar sus productos lo más cerca posible a los requisitos de sus clientes. Para ver si las camisetas, las chaquetas o los zapatos cumplen lo que prometen, hasta ahora han sido necesarias pruebas con prototipos. Los científicos de Empa han desarrollado un programa de computadora que calcula qué tan cálida y acogedora se siente una persona cuando usa una prenda de vestir.
La comodidad térmica de, por ejemplo, una chaqueta de invierno no está determinada principalmente por su tejido. «Mucho más importantes son las capas de aire entre el cuerpo y la tela», explica Agnes Psikuta, investigadora de Empa. «Los espacios de aire son responsables de más del 70% de las propiedades térmicas de una prenda». Esto se debe a que el aire es un excelente aislante. Por lo tanto, la ropa aísla particularmente bien cuando hay mucho aire entre el cuerpo y la capa más externa de la ropa. Si este aire se escapa, el aislamiento sufre y uno comienza a congelarse.
Copiado de la industria de la moda.
Hasta la fecha, la mayoría de los modelos científicos para predecir la pérdida de calor se han basado principalmente en las propiedades de la tela que se ha utilizado para fabricar una prenda. Sin embargo, los tejidos caen de manera muy diferente cuando un cuerpo se mueve. Esto también cambia las capas de aire aislante; pero solo una capa permanente puede aislar bien. Por lo tanto, los investigadores han buscado soluciones para calcular el cambio en el espesor del entrehierro durante el movimiento. «Usamos programas informáticos desarrollados para la industria de la moda como base. Estos programas simulan la situación en una pasarela. Los diseñadores pueden crear un modelo virtual de una prenda y ver cómo su ropa recién diseñada se ve en una persona en movimiento». Resultó que estos programas de computadora pueden predecir con precisión cómo se cubrirá la ropa con el cuerpo.
El software desarrollado por Agnes Psikuta y su equipo combina diferentes modelos matemáticos que interactúan entre sí. Además de las capas de aire, el programa predice la comodidad térmica del usuario, así como la influencia de la sudoración o los movimientos del cuerpo sobre la prenda. Finalmente, un patrón de corte se transforma en una prenda virtual que un avatar puede usar.
El programa también puede ayudar, por ejemplo, a desarrollar un atuendo óptimo para correr en otoño. «Incluso antes de que se hayan determinado las telas o el diseño estético, nuestro software calcula la ropa necesaria que debe quedar», explica Psikuta. Y todo esto no solo para tamaños estándar. «Nuestro programa puede dar forma a los avatares según los diferentes tipos y tamaños de cuerpo. Si, por ejemplo, se va a desarrollar algo para personas particularmente musculosas, con curvas o delgadas, podemos adaptar el programa en consecuencia».
Período de desarrollo acortado en un 90 por ciento
Al final, el programa ayuda a reemplazar innumerables prototipos para el desarrollo de nuevas prendas y equipos funcionales. Como esto también elimina la necesidad de ejecutar pruebas que requieren mucho tiempo, el período de desarrollo se reduce hasta en un 90 por ciento. «La cantidad de tiempo que realmente podemos ahorrar depende en gran medida del producto en cuestión y su complejidad», dice Psikuta. «Por ejemplo, la ropa protectora para los bomberos, en última instancia, un equipo que salva la vida y la salud, tiene una estructura muy compleja, mientras que una camiseta deportiva, por otro lado, es bastante más fácil».
Sin embargo, operar el programa de computadora es cualquier cosa menos trivial. Para aplicar los resultados de la investigación en la práctica, Empa coopera con socios industriales que, por ejemplo, fabrican equipos funcionales para deportes de invierno. «Se les ocurren nuevas ideas, y los apoyamos con nuestra tecnología y les ayudamos a desarrollar su indumentaria en el menor tiempo posible», dice Psikuta. Ella y su equipo también están presentando el software en conferencias científicas, para desarrollarlo continuamente con socios académicos y luego hacerlo accesible a la mayor cantidad de usuarios posible.
Más información
Dr. Agnes Psikuta
Membranas y Textiles Biomiméticos
Teléfono +41 58765 76 73
agnes.psikuta@empa.ch
Prof. Dr. René Rossi
Membranas y Textiles Biomiméticos
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