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Recubrimientos novedosos que reflejan el calor solar

El calor proveniente de las actividades humanas puede influir notablemente en el cambio climático, y los estudios más recientes apuntan a una relación entre las temperaturas crecientes de las ciudades y la absorción del calor solar por parte de los inmuebles. Un equipo de científicos financiado por la UE desarrolló una tecnología de recubrimiento novedosa cuya elevada reflectancia luminosa puede contribuir a invertir la absorción solar y mitigar el efecto de isla de calor urbana.
Recubrimientos novedosos que reflejan el calor solar
Los niveles de carbono crecientes están muy ligados al aumento de las temperaturas en las zonas urbanas; ahora bien, el carbono no es el único culpable de ello. La actividad humana y la construcción de infraestructuras son tanto o más responsables de la generación térmica. La reflectividad solar se refiere a la cantidad de radiación infrarroja (IR) que una superficie refleja. Un nivel elevado de reflectividad solar se traduce en valores de reflectancia luminosa mayores y en una mejor reflexión del calor solar.

Los investigadores participantes en el proyecto SPIRCAM (Towards solution-processable near-IR and IR reflective coatings and mirrors for improved heat and light management), financiado por la UE, desarrollaron recubrimientos y estructuras fotónicas nuevas que permiten controlar mejor la luz y reducir significativamente la absorción del calor solar que afecta a los cambios de temperatura en las ciudades.

Los miembros del proyecto desarrollaron recubrimientos y espejos novedosos a base de estructuras híbridas orgánicas-inorgánicas que mejoraron la gestión térmica y lumínica. Este resultado se atribuye a su excelente reflectancia solar, su elevada transparencia en las zonas del infrarrojo y visible del espectro, y su índice de refracción ajustable.

Estos materiales híbridos consistieron en un polímero hidrosoluble (PVP) y un óxido inorgánico de un metal de transición (ZnO). Esta estructura es capaz de aumentar la reflectancia a la luz en dispositivos electrónicos plásticos o la reflectancia solar en edificios comerciales.

A continuación, los investigadores emplearon un método sencillo pero novedoso, con el objetivo de introducir estructuras fotónicas en la película híbrida recién desarrollada. Aplicando técnicas de micromoldeo, se consiguió imprimir satisfactoriamente estructuras fotónicas sobre la superficie de la película híbrida. Estas superficies dotadas de microdiseños —sea con estructura regular o aleatoria— demostraron ser capaces de dispersar y difractar eficientemente la luz en diversas longitudes de onda. Los diseños se imprimieron en tamaños y formas variadas, lo cual demostró la versatilidad de este proceso. La alteración de la superficie estructural de este híbrido permite ajustar la longitud de onda de difracción para adecuarlo a los requisitos de cualquier dispositivo optoelectrónico.

Por último, los investigadores emplearon polímeros electrocromáticos y líquidos iónicos ya disponibles en el mercado para controlar la respuesta óptica de las estructuras fotónicas. Asimismo, se avanzó notablemente en la elaboración de estructuras bicapa consistentes en una combinación de PVP-ZnO y polímeros electrocromáticos, con el propósito de estudiar su respuesta óptica.

Los híbridos creados en el proyecto SPIRCAM abren el camino al desarrollo de recubrimientos innovadores capaces de reflejar el calor solar.

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Palabras clave

Recubrimientos, reflectancia luminosa, isla de calor urbana, SPIRCAM, gestión térmica y lumínica
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