Las nuevas tintas utilizan nanopartículas para ajustar la cantidad de radiación que puede pasar a través de ellas

Se han desarrollado las primeras ‘tintas de cambio de fase’ que utilizan nanotecnología para controlar la temperatura en entornos cotidianos de forma más eficiente.

Una nueva investigación publicada en el Journal of Materials Chemistry A, dirigida por el doctor Mohammad Taha, de al Universidad de Melbourne, documenta una prueba de concepto de esta tecnología, que logra un control sofisticado del ‘clima pasivo’ ajustando la cantidad de radiación que puede pasar a través de estos elementos, en función del entorno circundante.

El Dr. Taha dijo que estas tintas podrían usarse para desarrollar recubrimientos para lograr calentamiento y enfriamiento pasivos, reduciendo nuestra necesidad de depender de la creación de energía para regular las temperaturas.

«Los seres humanos usamos mucha energía para crear y mantener ambientes cómodos: calentar y enfriar nuestros edificios, casas, automóviles e incluso nuestros cuerpos», dijo en un comunicado.

«Ya no podemos centrarnos únicamente en la generación de energía a partir de recursos renovables para reducir nuestro impacto ambiental. También debemos considerar la reducción de nuestro consumo de energía como parte de nuestras soluciones energéticas propuestas, a medida que los impactos del cambio climático se hacen realidad.

«Al diseñar nuestras tintas para que respondan a su entorno, no solo reducimos el gasto de energía, sino que también eliminamos la necesidad de sistemas de control auxiliares para controlar las temperaturas, lo que es un desperdicio de energía adicional».

El control climático pasivo permitiría condiciones de vida cómodas sin gastar energía innecesariamente. Por ejemplo, para proporcionar una calefacción confortable en invierno, las tintas aplicadas en la fachada de un edificio podrían transformarse automáticamente para permitir el paso de una mayor radiación solar durante el día y un mayor aislamiento para mantener el calor durante la noche. En verano, podrían transformarse para formar una barrera para bloquear la radiación de calor del sol y el entorno circundante.

Las versátiles ‘tintas de cambio de fase’ son una prueba de concepto que se puede laminar, rociar o agregar a pinturas y materiales de construcción. También podrían incorporarse a la ropa, regulando la temperatura corporal en ambientes extremos, o en la creación de dispositivos electrónicos portátiles, flexibles y a gran escala, como circuitos flexibles, cámaras y detectores, y sensores de gas y temperatura.

El Dr. Taha dijo: «Nuestra investigación elimina las restricciones anteriores sobre la aplicación de estas tintas a gran escala de manera económica. Significa que las estructuras y los materiales de construcción existentes se pueden adaptar. Con el interés de la fabricación, las tintas podrían llegar al mercado en cinco a 10 años.

«A través de la colaboración con la industria, podemos ampliarlos e integrarlos en tecnologías nuevas y existentes como parte de un enfoque holístico para abordar los desafíos energéticos del cambio climático del mundo.

«El potencial de este material es enorme, ya que se puede usar para muchos propósitos diferentes, como prevenir la acumulación de calor en los componentes electrónicos de las computadoras portátiles o en los parabrisas de los automóviles. Pero la belleza de este material es que podemos ajustar sus propiedades de absorción de calor para adaptarnos a nuestras necesidades.

«Ya se usa un tipo diferente de material de cambio de fase para fabricar vidrio inteligente, pero nuestro nuevo material significa que podemos diseñar ladrillos y pintura más inteligentes. Esta nueva nanotecnología puede ayudar a modernizar los edificios existentes para hacerlos más eficientes. Es mejor para el medio ambiente y sostenible para el futuro».

El gran avance se logró al descubrir cómo modificar uno de los principales componentes de los «materiales de cambio de fase»: el óxido de vanadio (VO2). Los materiales de cambio de fase usan factores desencadenantes, como el calor o la electricidad, para crear suficiente energía para que el material se transforme bajo tensión. Sin embargo, antes era necesario calentar los materiales de cambio de fase a temperaturas muy altas para que se activaran sus propiedades de «cambio de fase».

«Usamos nuestra comprensión de cómo se juntan estos materiales para probar cómo podríamos desencadenar la reacción del aislante al metal (IMT), donde el material básicamente actúa como un interruptor para bloquear el calor más allá de una temperatura particular, cerca de la temperatura ambiente (30-40 grados Celsius)», dijo el Dr. Taha.

El próximo paso consistirá en llevar la investigación, patentada por la Universidad de Melbourne, a producción.

Fuente: europapress.es