s extremos de calor amenazan cada vez más a convertirse en la norma, los científicos han inventado una nueva forma de reflejar la luz del sol y el calor de haz lejos de edificios directamente de vuelta al espacio.

Un nuevo material - y una nueva ciencia llamada nanofotónica - podría ofrecer una forma revolucionaria de enfriar las ciudades del futuro.

Los científicos del clima han advertido en repetidas ocasiones mayores extremos de calor se convertirán en la norma, y también que a medida que las temperaturas suben a niveles potencialmente peligrosos, los costos de energía de la nueva inversión de aire acondicionado se retroalimentará significativamente hacia un calentamiento global aún mayor.

Calor de lanzamiento

Pero Aaswath Raman, investigador asociado en el Laboratorio de Ginzton en la Universidad de Stanford, California, informa con colegas en Naturaleza diario que siete capas de óxido de hafnio y dióxido de silicio en un techo podrían hacer algo muy sorprendente.

Podrían reflejar 97% de la luz solar directamente desde el edificio y, al mismo tiempo, liberar calor con la frecuencia infrarroja correcta para pasar a través de la atmósfera de la Tierra como si no estuviera allí.

En las pruebas diurnas al aire libre que duraron cinco horas, las temperaturas en la estructura debajo del nuevo material cayeron a 4.9 ° C por debajo de las temperaturas externas. Y este efecto se logró sin ningún uso de electricidad.

Esta nueva técnica, que los científicos llaman enfriamiento fotónico radiativo, podría ofrecer nuevas formas de preservar los alimentos, refrigerar las vacunas y salvar vidas en regiones tropicales empobrecidas, lejos de cualquier suministro eléctrico.

"Lo que hemos hecho es crear una forma que nos permita usar la frialdad del universo como disipador de calor durante el día"

Carbon dioxide and other greenhouse gases absorb infrared light, and thus store heat from fossil fuels ? but not at the wavelengths of between 8 and 13 micrometres.

Dado que esta "ventana de transparencia" en la atmósfera puede explotarse para irradiar el calor directamente al espacio, los autores dicen: "La fría oscuridad del universo puede usarse como un recurso termodinámico renovable, incluso durante las horas más calurosas del día".

La ciencia relativamente nueva de los nuevos materiales, y las propiedades inesperadas de los materiales antiguos cuando se fabrican en capas de solo unos pocos átomos de grosor, siguen sorprendiendo.

La ciencia ya ha entregado células fotovoltaicas que convierten la luz directamente en metales inteligentes y actuales que pueden detectar sus propias fracturas, y también tejidos repelentes al agua que permanecen limpios permanentemente.

Los investigadores de Stanford comenzaron con capas de óxido de hafnio - un material inerte que ya se utiliza en semiconductores y recubrimientos ópticos - y dióxido de silicio, un compuesto conocido también como sílice o cuarzo, y ampliamente utilizado tanto en la microelectrónica y como aditivo alimentario.

Propiedades inesperadas

A partir de ellos, pudieron modelar, sobre una delgada base plateada, una película ultradelgada que llevaba consigo dos propiedades inesperadas: era un reflector casi perfecto de luz visible y un eficiente emisor de luz infrarroja. La tela tiene un grosor de 1.8 micras (una micra es la millonésima parte de un metro) y podría rociarse sobre estructuras.

Hay problemas aún por resolver. El primero práctico es cómo llevar el calor desde el interior del edificio a su nuevo revestimiento exterior súper eficiente. El segundo es encontrar formas de hacer las cosas en cantidades industriales, y luego averiguar cómo usarlo de la manera más efectiva. Pero ofrece una nueva forma de pensar sobre la eficiencia energética.

"Todo objeto que produce calor tiene que descargar ese calor en un disipador de calor", dijo Profesor Shanhui Fan, Científico de Stanford y uno de los autores del informe. "Lo que hemos hecho es crear una forma que debería permitirnos utilizar la frialdad del universo como disipador de calor durante el día".

– Climate News Network

Sobre la autora

Tim Radford es un periodista independiente. Él trabajó para El guardián para 32 años, llegando a ser (entre otras cosas) editor de letras, artes editor, editor literario y editor de la ciencia. Ganó el Asociación de Escritores Científicos británicos premio para el escritor de ciencia del año cuatro veces. Sirvió en el comité del Reino Unido para el Decenio Internacional para la Reducción de los Desastres Naturales. Ha dado conferencias sobre ciencia y medios en docenas de ciudades británicas y extranjeras. 

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