Científicos hallaron un descubrimiento que bloquea el calor que entra por las ventanas

Según un reciente hallazgo, se desarrolló un nuevo tipo de revestimiento para ventanas que bloquea tanto la luz ultravioleta como la infrarroja, responsables del calor, mientras permite el paso de la luz visible, sin importar el ángulo del sol. 

Este descubrimiento científico, que puede reducir la temperatura interior entre 5 y 7 grados en comparación con las ventanas convencionales, puede ser integrado tanto en ventanas existentes como en vehículos, ofreciendo la posibilidad de disminuir los costos de enfriamiento del aire acondicionado en más de un tercio en áreas de clima cálido.

Tengfei Luo, profesor de Estudios de Energía en la Universidad de Notre Dame y líder de esta investigación científica, afirmó en un comunicado: “El ángulo entre la luz solar y la ventana siempre está cambiando. Nuestro revestimiento asegura que la funcionalidad y eficiencia se mantengan independientemente de la posición del sol en el cielo”. 

Los revestimientos para ventanas utilizados en muchos estudios recientes están optimizados para la luz que ingresa a una habitación en un ángulo de 90 grados. Sin embargo, al mediodía, a menudo el momento más caluroso del día, los rayos del sol entran en ángulos oblicuos por las ventanas instaladas verticalmente. 

Luo y su asociado postdoctoral Seongmin Kim fabricaron previamente un revestimiento de ventana transparente apilando capas ultrafinas de sílice, alúmina y óxido de titanio sobre una base de vidrio. 

Se añadió un polímero de silicio de un micrómetro de espesor para mejorar el poder de enfriamiento de la estructura al reflejar la radiación térmica a través de la ventana atmosférica y hacia el espacio exterior. 

Fue necesaria una optimización adicional del orden de las capas para garantizar que el revestimiento acomodara múltiples ángulos de luz solar. Sin embargo, un enfoque de prueba y error no era práctico, dado el inmenso número de combinaciones posibles, afirmó Luo. 

Para lograr una configuración óptima de las capas que maximizara la transmisión de luz visible y minimizara el paso de longitudes de onda generadoras de calor, el equipo empleó computación cuántica, específicamente recocido cuántico, y luego validó experimentalmente sus resultados.

El modelo desarrollado produjo un revestimiento que mantuvo la transparencia y redujo la temperatura en una habitación modelo entre 5,4 y 7,2 grados Celsius, incluso cuando la luz se transmitía en una amplia gama de ángulos.

Estos resultados de laboratorio han sido recientemente publicados en Cell Reports Physical Science.

“Similar a las gafas de sol polarizadas, nuestro revestimiento reduce la intensidad de la luz que entra, pero, a diferencia de las gafas de sol, nuestro revestimiento permanece claro y efectivo incluso cuando se inclina en diferentes ángulos”, explicó Luo.

El método de aprendizaje activo y computación cuántica desarrollado para crear este recubrimiento tiene el potencial de ser aplicado en el diseño de una variedad de materiales con propiedades complejas.