Internacional. Los investigadores de Columbia Engineering han desarrollado recubrimientos de polímeros porosos (PPC) que permiten formas económicas y escalables para controlar la luz y el calor en los edificios.
Aprovecharon la capacidad de conmutación óptica de los PPC en las longitudes de onda solares para regular el calentamiento solar y la luz del día, y extendieron el concepto a las longitudes de onda infrarrojas térmicas para modular el calor irradiado por los objetos.
El equipo comenzó su trabajo para cambiar ópticamente los PPC por casualidad, cuando Mandal notó que unas pocas gotas de alcohol se derramaron sobre un fluoropolímero blanco PPC que lo volvió transparente. "Lo que vimos fue el mismo mecanismo que hace que el papel se vuelva translúcido cuando se moja, pero a un nivel casi óptimo", dice Mandal. "La física de esto ha sido explorada previamente, pero el cambio drástico que vimos nos llevó a explorar este caso particular y cómo se puede usar".
"Nuestro trabajo muestra que humedeciendo los PPC con líquidos comunes como alcoholes o agua, podemos cambiar reversiblemente su transmitancia óptica en las longitudes de onda solar y térmica", dice Jyotirmoy Mandal, autor principal del estudio y ex estudiante de doctorado en el laboratorio de Yuan Yang, profesor asistente de ciencia e ingeniería de materiales. "Al poner tales PPC en plástico hueco o paneles de vidrio, podemos hacer envolturas para edificios que puedan regular la temperatura y la luz interior".
Los revestimientos de polímero poroso, que cambian de blanco a transparente cuando se humedecen, se pueden colocar en recintos de plástico para hacer paneles que controlen la luz y la temperatura de los edificios.
El diseño es similar a las ventanas inteligentes, pero con una mayor capacidad de conmutación óptica, y está construido con materiales más simples y económicos que podrían hacerlo implementable a gran escala. Se basa en trabajos anteriores que demostraron un recubrimiento de fluoropolímero con aspecto de pintura con huecos de aire de nano a microescala que pueden enfriar los edificios. Sin embargo, ese recubrimiento era estático. "En lugares como Nueva York, que ve veranos cálidos e inviernos duros, los diseños que pueden cambiar entre los modos de calefacción y refrigeración pueden ser más útiles", dice Yang.
Los investigadores también analizaron cómo la conmutación óptica podría usarse para la termorregulación. "Nos imaginamos techos que son blancos durante el verano para mantener los edificios frescos, y se vuelven negros durante el invierno para calentarlos", dice Yang, "Esto puede reducir en gran medida los costos de aire acondicionado y calefacción de los edificios".
Fuente: Columbia Engineering.
