Una espuma ligera (imagen de la izquierda) hecha de nanocristales de celulosa se mantiene fresca bajo el sol (recuadro rosa; imagen de la derecha). Crédito:Adaptado de Nano Letters (2022), DOI:10.1021/acs.nanolett.2c00844
El verano ya casi está aquí, una época en la que muchas personas intentan combatir el calor. Pero hacer funcionar los acondicionadores de aire constantemente puede ser costoso y un desperdicio. Ahora, los investigadores informan en la revista ACS Nano Letters han diseñado una espuma ligera hecha de nanocristales de celulosa a base de madera que refleja la luz solar, emite el calor absorbido y es aislante térmico. Sugieren que el material podría reducir las necesidades energéticas de refrigeración de los edificios en más de un tercio.
Aunque los científicos han desarrollado materiales de enfriamiento, tienen desventajas. Algunos materiales que liberan pasivamente el calor absorbido dejan pasar una gran cantidad de calor a los edificios bajo el sol directo del mediodía de los meses de verano. Y otros materiales que reflejan la luz del sol no funcionan bien en climas cálidos, húmedos o nublados. Por lo tanto, Yu Fu, Kai Zhang y sus colegas querían desarrollar un material resistente que pudiera reflejar la luz solar, liberar calor de forma pasiva y evitar que pase el calor caprichoso.
Para generar un material refrigerante, los investigadores conectaron nanocristales de celulosa con un puente de silano, antes de congelar y liofilizar el material al vacío. Este proceso alineó verticalmente los nanocristales, creando una espuma blanca y liviana que reflejaba el 96 % de la luz visible y emitía el 92 % de la radiación infrarroja absorbida.
Cuando se colocó sobre una caja forrada con papel de aluminio al aire libre al mediodía, el material mantuvo la temperatura dentro de la caja 16 grados F más baja que la temperatura exterior. Además, el material mantuvo el interior de la caja 13 grados F más fresco cuando el aire estaba húmedo. A medida que se comprimía la espuma a base de celulosa, su capacidad de enfriamiento disminuía, lo que revelaba propiedades de enfriamiento ajustables.
El equipo calculó que colocar la espuma en el techo y las paredes exteriores de un edificio podría reducir sus necesidades de energía de enfriamiento en un promedio del 35,4 %. Debido a que el rendimiento de la espuma de celulosa a base de madera se puede ajustar según las condiciones climáticas, el investigador dice que la tecnología podría aplicarse en una amplia gama de entornos. Telescopio James Webb en proceso de enfriamiento
