Un equipo de investigadores de la Universidad de Nankai ha desarrollado un material multicapa de gestión térmica que responde al calor o al frío plegándose o desplegándose sin necesidad de una fuente de alimentación externa. En su artículo publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences el grupo describe cómo llegaron a desarrollar el material y detallan su desempeño cuando se probaron.

Mientras los científicos de todo el mundo trabajan para desarrollar fuentes de energía alternativas, otros trabajan en formas de utilizar las que ya se han desarrollado:energía solar, por ejemplo, o tecnologías de enfriamiento radiativo. En este nuevo esfuerzo, los investigadores buscaron una manera de cambiar un dispositivo entre el uso de calefacción solar o enfriamiento radiativo, automáticamente y sin necesidad de una fuente de energía secundaria.

En busca de inspiración, los investigadores recurrieron al conejo del Himalaya, que tiene un pelaje que cambia de color según la estación, y las hojas de la planta Mimosa pudica:sus hojas se abren y cierran en reacción a los cambios de temperatura. Sus observaciones sugirieron que se podría fabricar un material que se comportaría de manera similar a la planta, lo que permitiría cambiar entre dispositivos térmicos.

Después de muchas pruebas, los investigadores dieron con un material de varias capas que se comportó como lo habían imaginado. El material se fabricó juntando subunidades de polímero como un solo material. Cada una de las subunidades estaba hecha de material diseñado para comportarse de manera diferente dependiendo de la temperatura ambiente.

El producto terminado se elaboró ​​colocando un actuador automático con emisividad infrarroja sobre un sustrato con propiedades de enfriamiento por radiación. En la práctica, el material permanecería plano en condiciones normales hasta que la temperatura ambiente alcanzara cierto punto. En ese momento, la capa superior se enrollaría en un tubo, exponiendo el sustrato oscuro debajo.

Los investigadores probaron su material colocándolo afuera bajo diferentes condiciones de temperatura. Encontraron que sus capacidades de calefacción solar llegaron a alrededor de 252,2 vatios por metro cuadrado. Tenía una potencia de refrigeración de aproximadamente 59,7 vatios por metro cuadrado. Sugieren que con algunas revisiones, su material podría implementarse en entornos del mundo real como un dispositivo de gestión térmica que no requiere energía para funcionar. + Explora más

Refrigeración por radiación y calefacción solar de un solo sistema, sin necesidad de electricidad

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