Un mundo donde los edificios no solo están bien aislados del extranjero, sino que los enfríen tanto como un aire acondicionado, sin consumir un solo vatio de electricidad. Eso es lo que promete un equipo de científicos chinos y australianos con su nuevo material bioplástico.

Corto. Investigadores de la Universidad de Zhengzhou y la Universidad de Australia del Sur presentaron una película biodegradable capaz de enfriar edificios sin usar electricidad. Según un estudio publicado en Informes de células Ciencias físicasEste recubrimiento puede reducir la temperatura de una superficie a 9.2 ° C a pleno sol.

9 grados menos. En las pruebas de campo material, realizada en un techo de Zhengzhou, al este de China, los resultados fueron abrumadores. A pleno sol, durante el mediodía, el material alcanzó un pico de enfriamiento de 9.2 ° C por debajo de la temperatura ambiente. Las pruebas promedio fueron de -4.9 ° C durante el día y -5.1 ° C durante la noche, lo que es equivalente a una potencia de enfriamiento de hasta 136 vatios por metro cuadrado.

La película aprovecha un fenómeno conocido, «enfriamiento pasivo radiativo» (PRC). En pocas palabras, es un revestimiento diseñado para hacer dos cosas: reflejar la luz solar para no calentarse y emitir el calor interno hacia afuera. Pero lo hace de una manera extremadamente eficiente. Según las simulaciones presentadas por los investigadores, aplique esta película en los techos de una ciudad como Lhasa, en el Tíbet, reduciría el consumo anual de enfriamiento hasta 20.3%.

Cómo funciona. La «metafilm» está hecha de ácido poliáctico, mejor conocido como plástico PLA; Un material derivado de fuentes vegetales como maíz o caña de azúcar, por lo que es biodegradable. El turno es cómo los investigadores lograron crear una estructura porosa y continua a través de una nueva técnica de separación de fases a baja temperatura.

Esta microestructura tiene una conductividad térmica ultrabaja (de 0.049 w/m · k) y refleja casi toda la radiación solar que la afecta (98.7%), evitando el calentamiento inicial y la transferencia de calor al interior. También emite calor en el extranjero gracias a su porosidad.

El proceso de fabricación es relativamente simple: el PL se disuelve en cloroformo, cristaliza a -20 ° C y luego el etanol se usa para inducir la separación de fases antes de secar la película. Este método es adecuado para la producción a gran escala, que allana el camino para la comercialización.

Más resistente que otros intentos. Uno de los grandes desafíos de los materiales de enfriamiento radiativo anteriores, especialmente los biodegradables, fue su durabilidad. Pero este nuevo recubrimiento ha demostrado una durabilidad excepcional. Los investigadores lo sumergieron en ácido durante 120 horas y luego lo expusieron a radiación ultravioleta equivalente a ocho meses de exposición a la meteorización.

Sorprendentemente, el material no solo sobrevivió, sino que mantuvo un rendimiento de enfriamiento entre 5 ° C y 6.5 ° C por debajo de la temperatura ambiente después del proceso de envejecimiento duro. El equipo lo atribuye a su alta cristalinidad, lo que le da una estabilidad térmica y química mucho mayor que la de sus predecesores.

Las aplicaciones van mucho más allá de los techos de los edificios. Los investigadores ya exploran su uso en el transporte, a vehículos fríos, agricultura, para proteger los cultivos, la electrónica e incluso el campo biomédico, para aplicar a los apósitos que regulan la temperatura.

Imágenes | Yangzhe Hou et al.

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