Resfriamento passivo, sem gasto de energia, agora feito por materiais coloridos

Mecnica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 13/08/2024

Refrigerao passiva

H algum tempo que a refrigerao passiva, gerada por materiais que irradiam o calor para o espao sem gastar energia, deixou de ser curiosidade, e hoje j se apresenta como uma alternativa concreta aos sistemas de ar-condicionado em muitas situaes.

A adoo prtica dessa tecnologia – seu nome tcnico resfriamento radiativo – ganhou agora um novo impulso graas ao trabalho de Sangwok Bae e colegas do Instituto Coreano de Cincia e Tecnologia (KIST).

Bae desenvolveu um material para resfriamento radiativo que, alm de mandar o calor para o espao, emite cores, o que o torna capaz de atender s exigncias estticas das aplicaes arquitetnica ou veiculares.

Os materiais de resfriamento radiativo tipicamente so brancos, para reduzir a absoro da luz solar. Isso fornece excelente desempenho de resfriamento, mas tem a desvantagem de no poder ser usado em edifcios ou veculos que tenham exigncias estticas porque difcil adicionar-lhe cor sem uma degradao significativa de suas funes.

A equipe coreana resolveu esse problema fabricando cristais fotnicos base de cristais lquidos. O cristal lquido disponvel comercialmente (LC242) no apenas reduz sua temperatura por meio do resfriamento por radiao, como tambm forma cristais fotnicos coloridos por meio de sua estrutura peridica, bastando para isso alinhar os cristais em uma espiral usando uma bobina.

Os pesquisadores usaram um processo de revestimento por rotao para dobrar esses cristais fotnicos coloridos, o que resultou em cores vivas, ao contrrio dos cristais fotnicos convencionais, que tm cores diferentes dependendo do ngulo de viso.

O ganho de temperatura do material colorido surpreendeu.
[Imagem: Sangwok Bae et al. – 10.1016/j.cej.2024.149245]

Temperatura 30,8 C mais baixa

Ao combinar o material de resfriamento radiativo de cristal lquido com uma pelcula transparente superior e uma pelcula fina metlica inferior, a equipe conseguiu atingir uma temperatura de cerca de 30,8 C mais baixa do que uma tinta comercial da mesma cor e cerca de 3,1 C mais baixa do que o ar ambiente ao meio-dia, disseram os pesquisadores.

O material radiativo colorido poder ser usado para reduzir o consumo de ar condicionado no exterior de edifcios e veculos, nos quais a esttica seja uma considerao, bem como para fornecer resfriamento sem consumo de energia para itens de lazer ao ar livre, como guarda-sis e barracas.

“O material de cristal lquido de resfriamento por radiao colorido desenvolvido neste estudo pode ser rapidamente fabricado por meio de um processo de revestimento por centrifugao simples e de baixo custo,” disse o professor Jin Gu Kang. “Se a comercializao em larga escala desta tecnologia for bem-sucedida, ela ser usada no futuro para resfriar uma ampla gama de campos, como eletrnica e mobilidade.”

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