Los sistemas de calefacción y refrigeración son algunos de los mayores consumidores de energía, por lo que encontrar formas de enfriar pasivamente los edificios y los distintos dispositivos eléctricos podría ser un gran ahorro económico y algo positivo para el medio ambiente. Una nueva película fotónica podría ser una solución, inspirada en la microestructura de un escarabajo al que le gusta el calor.
El foco del estudio fue un pequeño y resistente bicho llamado Neocerambyx Gigas. Esta especie de escarabajo de cuernos largos se encuentra comúnmente en Tailandia e Indonesia, enfriándose alrededor de volcanes activos donde las temperaturas de verano se elevan por encima de los 40 °C de forma regular, y el suelo puede llegar a calentarse hasta los 70 °C.
Entonces, ¿cómo gestionan estos escarabajos el calor? Descubrirlo fue el objetivo del nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Texas en Austin, la Universidad Jiao Tong de Shanghai y el Instituto Real de Tecnología de la KTH. El equipo descubrió cómo la estructura del caparazón del escarabajo le ayuda a enfriarse, y lo imitaron para hacer una nueva película de enfriamiento pasivo.
Resulta que el escarabajo de cuerno largo tiene pequeñas estructuras triangulares en sus alas que reflejan la luz del sol, mientras que también permiten que su calor corporal se escape. Así que los investigadores se propusieron imitar esa estructura en un material.
Comenzaron con un polímero llamado polidimetilsiloxano (PDMS), y le incorporaron partículas de cerámica. La película fue micro-sellada con un patrón triangular similar al de las alas del escarabajo.
En las pruebas, la nueva película se mostró prometedora en el enfriamiento pasivo. Cuando se colocaron bajo la luz directa del sol, los elementos debajo de la película eran hasta 5,1 °C más fríos que los que no la tenían.
Los investigadores afirman que esta nueva película se podría usar como revestimiento de cosas como ventanas, paneles solares, coches, tejidos, prendas de vestir y dispositivos electrónicos, para mantenerlos frescos sin necesidad de gastar energía.
En cualquier lugar que necesite refrigeración, esto puede ayudar. Los frigoríficos, aires acondicionados y otros grandes consumidores de energía, se podrían enfriar por sí mismo.
Yuebing Zheng, un autor del estudio.
Los investigadores dicen que debido a que los materiales y procesos usados para hacer la película ya están ampliamente disponibles, su ampliación para la producción en masa no debería ser demasiado difícil. Por ahora, planean seguir trabajando para optimizar el proceso.
La investigación se publicó en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences. El equipo describe el trabajo en el siguiente video.
Más información: news.utexas.edu
Ricardo dice
Muy interesante. Sigamos aprendiendo de la naturaleza.
Ella nos cuida, nos alimenta y es amigable.
Esta materia nos falta.