Un equipo de investigación dirigido por científicos de materiales de la UCLA ha demostrado formas de hacer pintura súper blanca que refleja hasta el 98% del calor entrante del sol. El avance muestra vías prácticas para diseñar pinturas que, si se usan en tejados y otras partes deun edificio, podría reducir significativamente los costos de enfriamiento, más allá de lo que pueden lograr las pinturas blancas estándar 'techo frío'.
Los hallazgos, publicados en línea en julio , es un paso importante y práctico para mantener los edificios más frescos mediante el enfriamiento radiativo pasivo diurno, un proceso espontáneo en el que una superficie refleja la luz solar e irradia calor al espacio, enfriándose a temperaturas potencialmente subambientales. Esto puede reducir las temperaturas interiores yayuda a reducir el uso de aire acondicionado y las emisiones de dióxido de carbono asociadas.
"Cuando usas una camiseta blanca en un día caluroso y soleado, te sientes más fresco que si usaras una de color más oscuro, porque la camisa blanca refleja más luz solar y es el mismo concepto para edificios", dijo AaswathRaman, profesor asistente de ciencia e ingeniería de materiales en la Escuela de Ingeniería Samueli de la UCLA, y el investigador principal del estudio. "Un techo pintado de blanco será más fresco que uno en un tono más oscuro. Pero esas pinturas también hacen algo más:rechazar el calor en las longitudes de onda infrarrojas, que los humanos no podemos ver con nuestros ojos. Esto podría permitir que los edificios se enfríen aún más por enfriamiento radiativo ".
Las pinturas blancas de mejor rendimiento actualmente disponibles generalmente reflejan alrededor del 85% de la radiación solar entrante. El resto es absorbido por la composición química de la pintura. Los investigadores mostraron que las modificaciones simples en los ingredientes de una pintura podrían ofrecer un salto significativo, reflejando tantocomo 98% de la radiación entrante
Las pinturas blancas actuales con alta reflectancia solar usan óxido de titanio. Si bien el compuesto es muy reflectante de la mayoría de la luz visible e infrarroja cercana, también absorbe la luz ultravioleta y violeta. Las cualidades de absorción UV del compuesto lo hacen útil en lociones de protección solar, perotambién conducen a la calefacción bajo la luz solar, lo que impide mantener un edificio lo más fresco posible.
Los investigadores examinaron la sustitución del óxido de titanio con ingredientes económicos y fácilmente disponibles, como la barita, que es un pigmento de artista, y el politetrafluoroetileno potenciado, mejor conocido como Teflón. Estos ingredientes ayudan a que las pinturas reflejen la luz ultravioleta. El equipo también realizó mejoras adicionales en la pintura.fórmula, incluida la reducción de la concentración de aglutinantes de polímeros, que también absorben calor.
"Los beneficios potenciales de enfriamiento que esto puede producir pueden realizarse en el futuro cercano porque las modificaciones que proponemos están dentro de las capacidades de la industria de pinturas y recubrimientos", dijo el investigador postdoctoral de la UCLA Jyotirmoy Mandal, investigador científico de Schmidt que trabaja en el grupo de investigación de Ramany el autor correspondiente de la investigación.
Más allá del avance, los autores sugirieron varias implicaciones a largo plazo para futuros estudios, incluido el mapeo donde tales pinturas podrían hacer la diferencia, estudiar el efecto de la contaminación en las tecnologías de enfriamiento radiativo y, a escala global, si pudieran hacer mellaen la propia capacidad de la tierra para reflejar el calor del sol.
Los investigadores también observaron que muchos municipios y gobiernos, incluidos el estado de California y la ciudad de Nueva York, han comenzado a fomentar tecnologías de techo frío para nuevos edificios.
"Esperamos que el trabajo estimule futuras iniciativas en recubrimientos súper blancos para no solo ahorrar energía en los edificios, sino también para mitigar los efectos de las islas de calor de las ciudades, y tal vez incluso mostrar una forma práctica que, si se aplica en forma masiva,La escala global podría afectar el cambio climático ", dijo Mandal, quien ha estudiado tecnologías de pintura de enfriamiento durante varios años." Esto requeriría una colaboración entre expertos en diversos campos como la óptica, la ciencia de los materiales y la meteorología, y expertos de los sectores de la industria y la política ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Los Ángeles . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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