UU.: Investigadores de la Universidad de Chicago diseñaron un material de construcción que cambia el color de la radiación infrarroja y la cantidad de calor que absorbe o emite en función de la temperatura exterior.
En los días calurosos, el material puede emitir hasta el 92 % del calor infrarrojo que contiene, lo que ayuda a enfriar el interior de un edificio. Sin embargo, en días fríos, el material emite solo un 7% de radiación infrarroja, lo que ayuda a mantener caliente el edificio.
«Básicamente, se nos ocurrió una forma de bajo consumo de energía para tratar el edificio como si fueran personas; agregas una capa cuando tienes frío y te quitas una capa cuando tienes calor», dijo el profesor asistente Bo Chun Hsu, quien dirigió la investigación. en la Escuela Pritzker de Ingeniería Molecular (PME) de la universidad. Este tipo de material inteligente nos permite mantener la temperatura en el edificio sin grandes cantidades de energía».
Los investigadores diseñaron un material de construcción eléctrico no inflamable que tiene un revestimiento que puede tomar dos formas: cobre sólido, que retiene la mayor parte del calor infrarrojo, o una solución acuosa que emite radiación infrarroja. A cualquier temperatura de funcionamiento elegida, el dispositivo puede usar una pequeña cantidad de electricidad para inducir una transición química entre estados ya sea depositando cobre en una película delgada o quitando ese cobre.
En el nuevo artículo publicado en sostenibilidad de la naturaleza, Los investigadores detallan cómo el dispositivo puede cambiar rápida y reversiblemente entre los estados de metal y líquido. Demostraron que la capacidad de cambiar entre las dos formas seguía siendo efectiva incluso después de 1.800 ciclos.
Luego, el equipo creó modelos de cómo sus materiales podrían reducir los costos de energía en edificios típicos en 15 ciudades diferentes de EE. UU. En un edificio comercial promedio, informan que la electricidad utilizada para inducir cambios eléctricos en el material sería menos del 0,2 % del uso total de electricidad del edificio, pero podría ahorrar el 8,4 % del consumo anual de energía HVAC del edificio.
«Una vez que cambia de estado, no necesita usar más energía para permanecer en cualquiera de los estados», dijo Hsu. «Entonces, para edificios en los que no es necesario cambiar entre esos estados con mucha frecuencia, realmente usa muy poca electricidad».
Hasta ahora, el grupo de Hsu solo ha fabricado piezas de material de unos 6 cm de diámetro. Sin embargo, imaginan que muchos de estos parches de materia podrían agruparse en hojas más grandes. Dicen que el material también se puede modificar para usar diferentes colores personalizados: la fase acuosa es translúcida y casi cualquier color se puede colocar detrás sin afectar su capacidad para absorber la radiación infrarroja.
Los investigadores ahora están estudiando diferentes formas de hacer el material. También planean explorar cómo podrían ser útiles los estados intermedios de la materia.
«Solucionador de problemas. Gurú de los zombis. Entusiasta de Internet. Defensor de los viajes sin disculpas. Organizador. Lector. Aficionado al alcohol».