A medida que el verano llega al otoño, muchas personas apagarán el aire acondicionado y encenderán la calefacción. Pero los sistemas tradicionales de calefacción y refrigeración consumen mucha energía y, como normalmente funcionan con combustibles fósiles, no son sostenibles. Ahora, al imitar a un camaleón que habita en el desierto, un equipo que informa en Nano Letters ha desarrollado un revestimiento energéticamente eficiente y rentable. El material podría mantener los edificios frescos en los veranos o cálidos en los inviernos sin necesidad de energía adicional.

Muchas criaturas del desierto tienen adaptaciones especializadas que les permiten sobrevivir en entornos hostiles con grandes cambios de temperatura diarios. Por ejemplo, el camaleón Namaqua del suroeste de África altera su color para regular su temperatura corporal a medida que cambian las condiciones. Las criaturas aparecen de color gris claro en temperaturas cálidas para reflejar la luz del sol y mantenerse frescas, luego se vuelven de color marrón oscuro una vez que se enfrían para absorber el calor.

Esta capacidad única es un ejemplo natural de control pasivo de la temperatura, un fenómeno que podría adaptarse para crear edificios más eficientes energéticamente. Pero muchos sistemas, como las pinturas refrescantes o las tejas de acero de colores, solo están diseñados para mantener los edificios fríos o calientes y no pueden cambiar entre "modos".

Inspirándose en el camaleón Namaqua, Fuqiang Wang y sus colegas querían crear un revestimiento que cambiara de color y se adaptara a las fluctuaciones de la temperatura exterior.

Para hacer el recubrimiento, los investigadores mezclaron microcápsulas termocrómicas, micropartículas especializadas y aglutinantes para formar una suspensión, que rociaron o aplicaron con brocha sobre una superficie metálica. Cuando se calentó a 68 grados Fahrenheit, la superficie comenzó a cambiar de gris oscuro a gris claro. Una vez que alcanzó los 86 grados, la película de color claro reflejó hasta el 93% de la radiación solar. Incluso cuando se calentó a más de 175 grados durante un día entero, el material no mostró signos de daño. A continuación, el equipo lo probó junto con tres revestimientos convencionales (pintura blanca normal, una pintura de enfriamiento radiativo pasivo y baldosas de acero azules) en pruebas al aire libre en edificios en miniatura del tamaño de una caseta de perro durante las cuatro estaciones.

• En invierno, el nuevo revestimiento era ligeramente más cálido que el sistema de enfriamiento radiativo pasivo, aunque ambos mantenían temperaturas similares en condiciones más cálidas.
• En verano, el nuevo revestimiento era mucho más frío que la pintura blanca y las baldosas de acero.
• Durante la primavera y el otoño, el nuevo revestimiento fue el único sistema que pudo adaptarse a los cambios de temperatura tan fluctuantes, pasando de calefacción a refrigeración a lo largo del día.

Los investigadores dicen que este sistema de cambio de color podría ahorrar una cantidad considerable de energía en regiones que experimentan múltiples estaciones, sin dejar de ser económico y fácil de fabricar.

Más información: "Cálido en invierno y fresco en verano" Recubrimiento adaptable a la temperatura inspirado en biocamaleones escalables con fácil preparación y construcción, Nanoletras (2023). DOI:10.1021/acs.nanolett.3c02733

Información de la revista: Nanoletras

Proporcionado por la Sociedad Química Estadounidense