Académico de Ingeniería y Ciencias UAI crea nanomateriales para mejorar la eficiencia energética
Ingenieria-y-ciencias | Publicado el 12 de noviembre de 2024
Francisco Ramírez, académico en el Centro de Transición Energética (CENTRA) de la Facultad de Ingeniería y Ciencias y doctor en Ingeniería Mecánica, realizó innovador estudio que desarrolló "antenas termocrómicas" para materiales inteligentes capaces de regular de manera autónoma el enfriamiento radiactivo en respuesta a los cambios de temperatura entre el día y la noche o entre estaciones. Este proyecto estuvo en colaboración con investigadores de University College London (UCL) y JAIN University.
El estudio utiliza pequeños cristales, denominados "antenas termocrómicas", capaces de ajustar su emisividad térmica según la temperatura ambiente. Estos pueden incorporarse en pinturas, tejados, ropa, y otros materiales, ofreciendo una solución flexible y adaptable. Su mecanismo de fabricación de bajo costo y fácilmente integrable con los procesos de manufactura tradicionales de filmes plásticos y pinturas, facilita la escalabilidad de su producción para su uso comercial en diversos sectores. A futuro, se espera su utilización en fibras plásticas para ropa destinada a montañistas, deportistas y buzos tácticos.
Según el académico, "hoy el aire acondicionado representa un quinto del consumo energético de los edificios y cerca del 3% de las emisiones de gases de efecto invernadero. Estas cifras seguirán aumentando con el cambio climático, por lo que estas antenas podrían ser clave para reducir el consumo energético en sistemas de refrigeración y calefacción.”
Al igual que el cuerpo humano regula su temperatura, este desarrollo permite que los materiales se adapten a su entorno, manteniendo la temperatura controlada. “Las pinturas y films para enfriamiento radiactivo disponibles en el mercado pueden reducir hasta en 40% el consumo del aire acondicionado en los días cálidos, pero al no ser inteligentes, reducen excesivamente la temperatura de una casa durante la noche o en épocas frías. Nuestro objetivo es dotar a estos materiales de la capacidad de regular el proceso de manera autónoma, evitando el sobre enfriamiento”, agregó.
Actualmente, el equipo de investigadores trabaja en extender la vida útil de los cristales, minimizando la oxidación al contacto con el oxígeno mediante métodos de encapsulación. Al igual que estrategias para reducir la absorción de radiación solar del material y ajustar su temperatura de transición para adaptarlo a distintos entornos industriales y extremos.
Los resultados, publicados en la revista internacional Nature Communications, destacan la relevancia de este avance en el ámbito de la ingeniería y la ciencia aplicada. "Estamos muy orgullosos de los resultados y del interés que ha generado en la comunidad científica. No hay más de cuatro publicaciones sobre este tema en revistas de alto impacto, lo que sitúa a Chile entre los pioneros en el desarrollo de materiales inteligentes", concluyó Ramírez.