ENGHABISKAN waktu di luar ruangan saat gelombang panas dapat menyebabkan berkeringat, ketidaknyamanan, bahkan membahayakan kesehatan. Namun para ilmuwan telah menemukan inovasi yang mereka katakan dapat memberikan kelegaan, pakaian yang secara fisik mendinginkan tubuh.
Peneliti di University of Massachusetts Amherst mengembangkan lapisan fleksibel berbasis kapur yang dapat ditambahkan ke kain. Selama uji coba di bawah terik matahari musim panas, mereka menemukan lapisan ini mengurangi suhu di bawah pakaian hingga 8 derajat Fahrenheit dibandingkan suhu udara, dan hingga 15 derajat dibandingkan kain tanpa perlakuan.
Inovasi ini merupakan salah satu dari banyak upaya untuk mengubah pakaian menjadi alat melawan panas ekstrem, yang semakin intensif seiring dengan pembakaran bahan bakar fosil yang menyebabkan pemanasan planet. Panas merupakan jenis cuaca ekstrem yang paling mematikan, menyebabkan kelelahan akibat panas dan bahkan stroke panas, penyakit yang berpotensi fatal di mana tubuh kehilangan kemampuan untuk mendinginkan diri.
Para peneliti di UMass mengatakan mereka ingin mengembangkan cara untuk mendinginkan kain menggunakan bahan yang ramah lingkungan. Terinspirasi plester berbasis batu kapur tradisional yang digunakan untuk mendinginkan rumah di iklim panas, mereka melapisi ubin kain dengan partikel kalsium karbonat, komponen utama dalam batu kapur dan kapur.
Lapisan ini mampu memantulkan energi matahari kembali ke atmosfer, serta memungkinkan panas alami tubuh pemakai untuk keluar, menurut studi baru mereka yang saat ini sedang ditinjau rekan sejawat, yang dipresentasikan di American Chemical Society bulan ini.
“Kami mulai dengan kaus katun Anda… dan kami hanya menerapkan lapisan ini pada salah satu atau kedua sisi kain,” kata Trisha L. Andrew, seorang ahli kimia dan ilmu material di UMass, kepada CNN. “Lapisan ini sepenuhnya berada di permukaan. Tidak menembus atau mengubah serat katun,” tambahnya.
Para ilmuwan mengatakan lapisan ini dapat diterapkan pada hampir semua kain yang tersedia secara komersial dan dapat dimasukkan ke dalam mesin cuci.
“Tanpa masukan daya apa pun, kami dapat mengurangi seberapa panas seseorang merasakan, yang dapat menjadi sumber daya yang berharga di mana orang-orang berjuang untuk tetap sejuk di lingkungan yang sangat panas,” kata Evan Patamia, seorang mahasiswa pascasarjana di UMass yang bekerja pada inovasi ini, dalam sebuah pernyataan.
Kain pendingin bukanlah penemuan baru, tetapi desain sebelumnya sering kali melibatkan struktur kaku, proses manufaktur yang kompleks, dan komponen listrik, menurut ulasan ilmiah tahun 2023 tentang penelitian kain pendingin, yang membuatnya tidak nyaman untuk dipakai dan mahal.
Pengembangan di UMass ini merupakan bagian dari penelitian yang berkembang untuk mengeksplorasi alternatif yang lebih murah, lebih nyaman, dan lebih dapat diskalakan karena ancaman panas ekstrem di seluruh dunia semakin meningkat.
Ilmuwan di RMIT University di Melbourne, Australia, telah menggunakan partikel kecil yang disebut nanodiamonds untuk melapisi kain katun, menghasilkan penurunan suhu hingga 3 derajat Celcius (5,4 Fahrenheit) dibandingkan dengan katun tanpa perlakuan, menurut studi terbaru.
“Ini mungkin tidak terdengar besar, tetapi membuat perbedaan dalam kenyamanan dan dampak kesehatan dalam jangka waktu yang lama, dan dalam hal praktis bisa menjadi perbedaan antara menyalakan atau mematikan AC,” kata Shadi Houshyar, pemimpin proyek dan dosen senior di RMIT, dalam sebuah pernyataan.
Studi di RMIT menemukan penggunaan kain pendingin dapat menghemat energi hingga 20 hingga 30% karena penggunaan AC yang lebih rendah, yang merupakan alat pendingin yang sangat mencemari iklim.
Nanodiamonds mungkin terdengar mahal, tetapi para peneliti mengatakan mereka tidak sama dengan berlian yang digunakan dalam perhiasan. “Mereka sebenarnya murah untuk dibuat,” kata Houshyar.
Masih ada perbaikan yang perlu dilakukan, tambahnya. Misalnya, mereka menemukan efisiensi kain nanodiamond menurun setelah kain dicuci berkali-kali.
Nanodiamonds bekerja dengan cara yang mirip dengan partikel batu kapur yang digunakan UMass, kata Houshyar kepada CNN. Prinsip dari studi ini adalah sama, katanya, menggunakan nanopartikel untuk mentransfer panas dari tubuh.
Houshyar mengatakan proses produksi yang digunakan UMass menjanjikan, tetapi mereka perlu mencari cara untuk meningkatkannya dan menjaga biaya tetap rendah.
Kain pendingin harus terjangkau, katanya. “Jika biayanya tiga kali lipat dari kain biasa, itu tidak akan cukup untuk digunakan semua orang.” Sering kali orang-orang termiskin yang paling rentan terhadap panas ekstrem dan memiliki akses paling sedikit ke teknologi pendinginan.
“Saat lebih banyak produk memasuki pasar, ada banyak peluang di area ini untuk meningkatkannya agar tersedia untuk semua orang,” tambah Houshyar.
Andrew dari UMass mengatakan timnya sejauh ini terbatas ukuran peralatan laboratorium mereka. Namun, melalui perusahaan rintisan baru, mereka bertujuan untuk memulai produksi percontohan, membuat lembaran kain yang dilapisi selebar 5 kaki dan panjang 300 kaki.
Biaya bahan mentah untuk lapisan ini rendah hingga dapat dikelola, kata Andrew, tetapi mengakui harga keseluruhan akan sedikit meningkat karena proses aplikasi, di mana lapisan diterapkan pada kain.
Jika memungkinkan untuk meningkatkan produksi kain pendingin yang terjangkau, beberapa peneliti mengatakan manfaatnya bisa melampaui pakaian.
Ilmuwan di University of Chicago berharap kain pendingin, yang terbuat dari bahan termasuk nanowire perak dan wol, dapat digunakan mendinginkan bangunan dan mobil. Dalam uji coba di bawah terik matahari Arizona, mereka menemukan kain tersebut tetap 16 derajat Fahrenheit lebih dingin dibandingkan kain sutra komersial yang sering digunakan dalam pakaian musim panas.
Penggunaan kain pendingin secara lebih luas akan mengurangi biaya dan dampak iklim dari AC, kata para ilmuwan. “Peradaban kita sebenarnya menggunakan sekitar 10 hingga 15% energi total hanya untuk membuat diri kita merasa nyaman di mana pun kita berada,” kata Po-Chun Hsu, profesor teknik molekuler di University of Chicago dan penulis studi, dalam sebuah pernyataan.
Sementara mengatasi panas ekstrem berarti mengurangi pembakaran bahan bakar fosil dengan cepat, gelombang panas mematikan sudah ada di sini, dan beberapa ilmuwan percaya kain pendingin ini dapat memainkan peran penting saat lebih banyak orang terpapar panas yang tidak dapat ditoleransi tubuh mereka.
“Tekstil pendingin pribadi menunjukkan janji besar untuk mengatasi dampak panas yang terkait dengan perubahan iklim,” kata Xueping Zhang, seorang profesor yang mengkhususkan diri dalam manajemen kelembapan termal pribadi di Donghua University, Cina, kepada CNN, yang merupakan penulis ulasan ilmiah tahun 2023 tentang kain pendingin.
Mereka “dapat memberikan pendinginan lokal pada area tubuh tertentu dengan akurasi tinggi,” tambahnya, dan dapat disesuaikan untuk lingkungan yang berbeda.
Dia melihat peran skala besar untuk kain pendingin — dan segera. “Dengan kemajuan bahan dan teknologi, tekstil pendingin pribadi (akan) tersedia untuk penggunaan umum dalam waktu dekat.” (CNN/Z-3)