Refleja hasta el 98.1% de la luz solar y puede enfriar edificios en todo el mundo.
Las pinturas blancas comerciales típicas reflejan solo del 80% al 90% de la luz solar y no ayudan a que los edificios se mantengan frescos durante el día. Durante los últimos seis años, el ingeniero mecánico Xiulin Ruan de la Universidad Purdue en West Lafayette, Indiana, y sus colegas buscaron crear pinturas más blancas para enfriar edificios “similares a un aire acondicionado, pero sin la necesidad de electricidad”, dijo.
Exploraron más de 100 materiales, reduciéndolos a 10 y probando aproximadamente 50 formulaciones diferentes de cada material.
El que mejor se comporta es el de sulfato de bario, un compuesto utilizado para blanquear el papel fotográfico y los cosméticos. Su estructura molecular puede hacerlo altamente reflectante a las longitudes de onda de la luz solar. Cuando absorbe energía del calor u otras fuentes, normalmente la emana en longitudes de onda infrarrojas que se deslizan sin obstrucciones a través del aire hacia el espacio exterior en lugar de calentar su entorno.
Los científicos se aseguraron de que la pintura tuviera una alta concentración de partículas de sulfato de bario de muchos tamaños diferentes. La longitud de onda de la luz que dispersa cada partícula depende de su tamaño, por lo que una amplia gama de tamaños de partículas ayuda a que la pintura disperse más luz del sol.
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La nueva pintura refleja hasta el 98.1% de la luz solar, en comparación con el 95.5% de la luz solar reflejada por la pintura ultra blanca anterior de los investigadores basada en carbonato de calcio. Sugieren que este blanco puede ser el equivalente del negro más negro, “Vantablack”, fabricado con nanotubos de carbono, que absorbe hasta el 99.9% de la luz visible.
Las pruebas al aire libre de la nueva pintura revelaron que era la más fría registrada, manteniendo las superficies 19°F más frías que las superficies circundantes por la noche y 8 grados más frías que los alrededores bajo la intensa luz solar del mediodía. Incluso funcionó en medio del invierno: cuando la temperatura ambiente era de 43°F, aún logró bajar las temperaturas en 18°F. Esta última cualidad sugiere que esta pintura podría funcionar mejor para climas cálidos que se beneficiarían más del enfriamiento, aunque Ruan señaló que “pueden crear pinturas dinámicas que puedan cambiar las propiedades de otros climas en el futuro”.
Los científicos estiman que si se cubrieran 1,000 pies cuadrados de techo con esta pintura, proporcionaría una potencia de enfriamiento de 10 kilovatios, más potente que los acondicionadores de aire centrales utilizados por la mayoría de las casas.
.@LifeAtPurdue engineers have created white paint that can keep surfaces cooler than surroundings. #PurdueInnovation https://t.co/zjy3gA1ZVA pic.twitter.com/oRsh0NaOUE
— Purdue U. News (@PurdueUnivNews) December 28, 2020
Los científicos señalaron que probablemente podrían hacer que la pintura sea aún más blanca al aumentar la concentración de partículas, aunque una concentración demasiado alta haría que la pintura fuera más fácil de despegar. Ruan señaló que pintar del 0.5% al 1% de la superficie de la Tierra con su pintura, por ejemplo, recubriendo techos, carreteras, terrenos no utilizados, etc., podría incluso ayudar a detener el calentamiento global.
El sulfato de bario es común y ambientalmente seguro, y los polvos de este son aproximadamente la mitad del costo de los polvos de dióxido de titanio que se usan a menudo en las pinturas blancas comerciales, dijo Ruan. Los científicos también notaron que los métodos que usaron para hacer su pintura son compatibles con las técnicas comerciales de fabricación de pintura y probablemente pueden manejar las condiciones convencionales al aire libre.
En el futuro, los investigadores quieren optimizar y comercializar su pintura para una amplia gama de aplicaciones, incluidos edificios, automóviles y equipos para exteriores. También les gustaría desarrollar versiones coloreadas, que no lograrán tanto enfriamiento pero “aún pueden proporcionar ahorros de energía significativos en comparación con las pinturas comerciales del mismo color”, dijo Ruan.
Los científicos detallaron sus hallazgos en línea el 15 de abril en la revista ACS Applied Materials & Interfaces.
Este texto apareció originalmente en ABC, puedes ver el original en inglés aquí.
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