Il rivestimento intelligente regola la temperatura cambiando forma da solido a liquido

I ricercatori dell’Università di Chicago hanno sviluppato un materiale da costruzione camaleontico:

cambia il colore e la quantità dell'infrarossoil calore che assorbe o emette, a seconda della temperatura esterna. Nelle giornate calde, il materiale emette fino al 92% del suo calore infrarosso, contribuendo a rinfrescare l'interno dell'edificio. Nelle giornate fredde, invece, il materiale emette solo il 7% della sua radiazione infrarossa, mantenendo caldo l'edificio.

Il principio di funzionamento del rivestimento. Immagine: Hsu Group, Pritzker School of Molecular Engineering dell'Università di Chicago

Il segreto del materiale è in uno strato speciale chepuò assumere due forme diverse: rame solido, che trattiene la maggior parte del calore infrarosso, oppure una soluzione acquosa, che emette radiazioni infrarosse. Il passaggio tra le due forme si ottiene utilizzando una piccola scarica di elettricità. Questa esposizione provoca uno spostamento chimico tra gli stati, depositando il rame sotto forma di una pellicola sottile o rimuovendolo.

Il materiale creato non brucia e il suo colore può esserloessere personalizzato in base alle esigenze architettoniche. La fase acquosa è trasparente e quasi tutti i colori possono essere posizionati dietro di essa senza compromettere la sua capacità di assorbire la radiazione infrarossa, spiegano gli autori. Notano inoltre che la temperatura alla quale la sorgente elettrica viene attivata e cambia le proprietà del rivestimento può essere regolata dall'utente.

Il materiale contiene uno strato che può prenderedue stati: rame solido, che trattiene la maggior parte del calore infrarosso, che aiuta a mantenere caldo l'edificio; o una soluzione acquosa che emette radiazioni infrarosse, che possono aiutare a raffreddare l'edificio. Immagine: Hsu Group, Pritzker School of Molecular Engineering dell'Università di Chicago

Nel loro lavoro, gli ingegneri hanno descritto un prototiporivestimento dell'edificio: un quadrato di circa 6 cm di diametro. Per le applicazioni del mondo reale, un gran numero di queste sezioni di termoregolazione possono essere combinate in fogli di grandi dimensioni, come le piastrelle. Lo studio ha scoperto che la capacità del materiale di passare da uno stato all'altro è rimasta efficace anche dopo 1.800 cicli.

In effetti, abbiamo trovato un modo a basso consumo energeticotrattare l'edificio come una persona. Aggiungi uno strato quando hai freddo e togli uno strato quando hai caldo. Un materiale così intelligente ci consente di mantenere la temperatura nell'edificio senza ingenti costi energetici.

Po-Chun Hsu, professore all'Università di Chicago e leader dello studio

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