Allá vamos de nuevo: quedan unos días de Primavera y ya intuimos que será otro Verano muy caluroso, con nuestras casas convertidas en hornos. Para combatir el calor, lo sabemos, recurriremos a los aparatos de aire acondicionado, pequeños monstruos que consumen mucha energía y contribuyen a las emisiones de CO2. Pero, ¿y si hubiera una manera de mantener las habitaciones frescas sin afectar el medio ambiente?
Es el desafío que cada año Publicemos posibles soluciones. Y es lo que también recogió un equipo de la Universidad de Notre Dame en Estados Unidos. Su solución es tan sencilla como ingeniosa: un cristal "inteligente" que bloquea el calor dejando pasar la luz. Veamos juntos cómo funciona este invento.
El enemigo invisible: las longitudes de onda del calor
El grupo de investigación dirigido por el profesor Luo Tengfei publicó un estudio en la revista Cell Reports Physical Science (lo enlazo aqui) por titulo "Filtro espectral de gran angular para ventanas de ahorro de energía diseñado mediante aprendizaje activo mejorado por recocido cuántico“. Como sugiere el título, el artículo describe el desarrollo de un tipo de revestimiento que tiene como objetivo reducir el consumo energético de los edificios y reducir el uso de aire acondicionado.
El innovador revestimiento es capaz de bloquear la luz infrarroja y ultravioleta y al mismo tiempo permitir el paso de la luz visible, independientemente de la posición del sol.
Es importante saber que el infrarrojo y el ultravioleta son las longitudes de onda responsables del calor no deseado en el interior de los hogares.
Un polímero de silicio para una mayor eficiencia
Las cortinas para ventanas convencionales están diseñadas en su mayoría para tener un rendimiento óptimo. cuando la radiación solar los atraviesa en un ángulo de 90 grados. Desafortunadamente, la incidencia de la luz natural cambia constantemente según las horas y las estaciones. Esto significa, en pocas palabras, que estas soluciones tienen sus limitaciones.
Para superar este problema, el profesor Tengfei Luo y sus colegas crearon una cubierta para ventanas. compuesto por capas ultrafinas de sílice, alúmina y óxido de titanio sobre una base de vidrio. Como si eso no fuera suficiente, agregaron un polímero de silicio de un micrómetro de espesor a la mezcla para devolver mejor la radiación térmica al vacío, es decir, al exterior del edificio.
Computación cuántica al servicio del ahorro energético
Aprovechando la computación cuántica, los investigadores pudieron determinar la configuración óptima para maximizar la penetración de la luz y al mismo tiempo atenuar la exposición a longitudes de onda generadoras de calor.
Gracias a las simulaciones, el equipo descubrió que su revestimiento transparente podría reducir la temperatura interna entre 5,4 y 7,2°C, independientemente del ángulo de penetración de la luz solar.
Curiosamente, además de poder revolucionar el sector de la construcción, esta nueva tecnología podría extenderse al mundo de la automoción. En concreto, el revestimiento podría integrarse en las ventanillas de los automóviles.
Un punto de inflexión para un futuro más sostenible, con menos aparatos de aire acondicionado. O sin.
El invento de la Universidad de Notre Dame representa un importante paso adelante en la lucha contra el calentamiento global y las emisiones de CO2. Gracias a este vidrio "mágico", pronto podremos limitar o incluso evitar el uso de aires acondicionados que consumen mucha energía y facturas elevadas, sin renunciar al confort de nuestros hogares.
Pero los beneficios no terminan ahí. Esta tecnología también podría encontrar aplicación en otros sectores, como el de la automoción, ayudando a reducir el consumo de combustible y las emisiones nocivas.
Por supuesto, el camino hacia la difusión a gran escala de estas ventanas inteligentes aún es largo. Se necesitarán más investigaciones e inversiones para que el producto sea accesible para todos. Mientras tanto, se confirma que a veces las soluciones más ingeniosas se esconden en detalles invisibles, como las longitudes de onda de la luz.
