Gli ingegneri dell'Università del Colorado Boulder hanno sviluppato un metamateriale scalabile di agire che si comporta come un tradizionale sistema di aria condizionata grazie alla capacità di raffreddare gli oggetti sotto la luce solare diretta ma senza impiego di risorse energetiche o idriche.
Quando viene applicato ad una superficie, il film raffredda l'oggetto sottostante riflettendo i raggi solari e al tempo stesso facendo fuoriuscire il calore sotto forma di radiazione termica infrarossa.
Un rotolo a basso costo
Il materiale potrebbe fungere quindi da dispositivo per il raffrescamento supplementare delle centrali termoelettriche che attualmente richiedono grandi quantità di acqua e di energia elettrica per mantenere le temperature di esercizio dei macchinari. Il vetro-polimero è sottilissimo (ha uno spessore di soli 50 micron) e può essere prodotto sotto forma di rotoli, il che lo rende una tecnologia applicabile su larga scala e potenzialmente valida sia per applicazioni residenziali sia commerciali. Secondo Xiaobo Yin, co-direttore della ricerca, lo sviluppo di questa tecnologia di raffreddamento radiativo prodotta a basso costo potrebbe rivoluzionare il settore.
Raffreddamento radiativo passivo
Il materiale sfrutta il principio del raffreddamento radiativo passivo, un processo mediante il quale gli oggetti espellono naturalmente il calore sotto forma di radiazione infrarossa, senza consumare energia. La radiazione termica fornisce il raffrescamento naturale e di fatti è attualmente utilizzata in alcuni casi ma il raffrescamento diurno è una sfida tutt’ora non risolta. Per una struttura esposta ai raggi solari, anche una piccola quantità di energia solare assorbita in modo diretto è sufficiente per annullare il processo di radiazione passiva.
Sfere di vetro e rivestimento argentato
La sfida per i ricercatori era quella di creare un materiale in grado di riflettere eventuali raggi solari in entrata nell'atmosfera fornendo una via di fuga per la radiazione infrarossa. Per risolvere questo problema, i ricercatori hanno incorporato nel film polimerico delle piccole sfere di vetro che favoriscono la dispersione del calore e hanno aggiunto un sottile rivestimento d’argento che masimizza le performance in termini di riflettanza spettrale.
Gli ingegneri hanno fatto domanda di brevetto per la tecnologia e stanno esplorando potenziali applicazioni commerciali. La tecnologia dovrebbe essere testata entro quest’anno su un edificio-prototipo di 200 mq a Boulder.
