Le ricerche spaziali della NASA hanno prodotto migliaia di brevetti che coprono i settori più svariati. Si spazia (letteralmente) dalle pentole antiaderenti ai rivelatori per raggi X usati negli aeroporti, dalle pompe cardiache per aiutare i pazienti che aspettano un trapianto al memory foam usato per i materassi. Senza dimenticare il settore della moda: cuscinetti protettivi utilizzati nelle scarpe o per foderare elmetti, lenti per occhiali da sole a protezione totale, tessuti dalle prestazioni eccezionali in termini di resistenza meccanica e di isolamento termico che sono stati rapidamente adottati in ambito militare e civile.
Il tessuto ignifugo, sviluppato a seguito del rogo della missione Apollo I che uccise a terra tre astronauti il 27 gennaio 1967, è diventato parte dell’equipaggiamento dei vigili del fuoco e di chi opera in situazioni di emergenza, ma anche nel mondo automobilistico dove piloti e meccanici devono essere protetti dal calore e dalle fiamme.
Oltre ai materiali ignifughi, nel corso degli anni, la NASA ha finanziato lo sviluppo di molti tipi di isolanti termici per proteggere sia gli astronauti, sia le navette spaziali dai terribili sbalzi di temperatura che si registrano durante una missione spaziale. Uno dei prodotti di maggior successo commerciale è nato negli anni’90 nell’ambito degli studi per un programma di veicoli spaziali riutilizzabili che non è mai stato realizzato.
Per proteggere i veicoli al rientro nell’atmosfera l’Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley, in California, ha inventato uno speciale rivestimento protettivo per materiali ceramici, o PCCM, che non è un isolante tradizionale anche perché non è riflettente. Invece ha un’emissività elevata che gli permette di assorbire il calore da uno scudo termico e irradiarlo lontano dal veicolo spaziale.
La moda lanciata dagli astronauti
Le caratteristiche sono piaciute ai proprietari della Clean Textile Technology che volevano sviluppare un prodotto di nicchia ad alta tecnologia per sportivi “estremi” che vogliono stare caldi anche nei climi più rigidi. Hanno iniziato a stampare gli ingredienti emissivi sui tessuti e, nel 2015, hanno prodotto 300.000 giacche da montagna con il marchio Trizar. Ora sono riusciti ad incorporare gli elementi emissivi nel filato prima che venga trasformato in tessuto per offrire le stesse prestazioni senza aggiungere peso e abbassando i costi.
Le prestazioni del Trizar sono state notate da altre case produttrici di capi di abbigliamento sportivo che lo usano per i loro prodotti pensati per chi si vuole allenare ma anche per chi vuole sciare, andare a caccia, e per tutti coloro che, al freddo, vogliono conservare il calore del corpo. Il tessuto, con qualche aggiustamento, può essere utilizzato anche per abbigliamento estivo quando si vuole disperdere il calore. Trizar è una storia di successo: la società è cresciuta di circa il 20% annuo fino allo scoppio della pandemia, e il ritmo è aumentato fino al 30-40% di crescita annuale dopo il ritorno a una situazione relativamente normale.
Un’altra famiglia di isolanti termici sono i materiali a transizione di fase che assorbono e rilasciano calore in funzione della temperatura esterna. Quando la temperatura circostante aumenta, il calore assorbito dal materiale lo scioglie da solido a liquido. Il processo funziona anche nella direzione opposta, rilasciando calore mentre il materiale si solidifica nuovamente. Non importa in quale fase si trovi, sia in ambienti caldi che freddi, la temperatura rimane intorno al punto di fusione.
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Ciò garantisce che il materiale, mantenga sempre la stessa temperatura. La società Triangle, lavorando con un finanziamento NASA, ha incorporato con successo microcapsule contenenti un materiale a transizione di fase in un materiale isolante in fibra sintetica da utilizzare per l’interno di un guanto di una tuta spaziale. Gli inserti non sono mai andati in orbita, ma negli anni’90 la Outlast Technologies ha acquisito il brevetto per incorporare microcapsule e ha iniziato a sviluppare nuove tecniche per utilizzarle in tutti i tipi di tessuto.
Adesso le microcapsule isolanti si trovano in attrezzature per esterni, biancheria da letto, fasce per neonati, abbigliamento sportivo e nella biancheria intima dei piloti da corsa, che soffrono moltissimo il caldo delle loro monoposto. La moda resta insomma un settore privilegiato. Le potenzialità del mercato delle signore in menopausa, che lottano contro le vampate di calore, ha spinto Outlast a fondare Fifty One Apparel specializzata in capi di abbigliamento che regolano gli sbalzi di temperatura legati ai sintomi della menopausa. Il nome della società fa riferimento all’età media dell’inizio della menopausa.
La borsa d’aria alla Settimana della moda
Ma gli innovati materiali che la NASA ha sviluppato nel corso degli anni a volte trovano sbocchi assolutamente impensati. È il caso della borsa Air Swipe, presentata da Coperni nel corso della Settimana della moda di Parigi il 4 marzo scorso. Coperni ha realizzato l’iconica borsa a oblò con Il materiale solido più leggero che si conosca, arrivato direttamente dalle stelle, o, più precisamente, dalle comete, dal momento che stato perfezionato per la missione NASA Stardust.
Si chiama aerogel ed è entrato nel Guinness come il solido più leggero che esista, così leggero che viene scherzosamente chiamato fumo congelato. E’ stato sviluppato dalla NASA per catturare la polvere della cometa Wild 2 durante il passaggio ravvicinato da parte della missione Stardust, nel gennaio 2004. Esposto in una specie di racchettona, estratta dalla sonda a tempo debito, l’aerogel, ha svolto il suo compito con gentilezza e precisione. Grazie alla sua bassissima densità è riuscito a intrappolare la polvere cometaria senza rovinarla, facendola rallentare gradatamente.
Un compito non facile, se si considera che polvere e sonda si “venivano incontro” a velocità di decine di km al secondo. La racchetta di aerogel è stata poi chiusa in un contenitore stagno e riportata verso Terra e, nel gennaio 2006, è atterrata nel deserto dello Utah protetta da una capsula a prova di tutto. Aperto il contenitore, gli scienziati hanno cominciato ad affettare l’aerogel recuperando la polvere, granello per granello. Per le fettine destinate ai laboratori di Napoli, che aveva collaborato alla missione, la parte più difficile del viaggio è stata passare i controlli doganali. Difficile decidere in che categoria di importazione ricadessero i granelli cometari, ancora più difficili ispezionarli, minuscoli come sono.
Oltre a far scoprire la glicina, un aminoacido come quelli del nostro DNA, nella polvere della cometa, il fumo congelato si è rivelato un fantastico isolante termico, il migliore disponibile sul mercato. Basta applicare uno strato di meno di 1 cm ad un muro per migliorarne l’isolamento termico del 40%. In più, la sua composizione lo rende ignifugo e anti-muffa. Dopo tutto è fatto per il 99% di aria. Il resto è silicio con un pizzico di segreto, coperto da un brevetto spaziale
Dopo l’interesse suscitato dalle sfilate della Settimana della moda parigina, è probabile che le borse Air Swipe verranno prodotte in edizione limitata, ma spero che chi avrà il privilegio di andare a spasso con una borsa fatta d’aria pensi al lungo percorso compiuto dalla ricerca per mettere a punto questo incredibile materiale. Egualmente lungo è stato il percorso che ha portato ai tessuti ignifughi, isolanti e capaci di regolare la temperatura. Si tratta di prodotti meno esclusivi ma decisamente più utili. E la moda ringrazia.
