Con l’avvicinarsi dell’estate, molte persone spegneranno l’aria condizionata e accenderanno invece i riscaldamenti. Ma i tradizionali sistemi di riscaldamento e raffreddamento sono ad alta intensità energetica e, poiché in genere funzionano con combustibili fossili, non sono sostenibili. Ora, imitando un camaleonte che vive nel deserto, un team ha pubblicato un reportage su Nano Letters ha sviluppato un rivestimento efficiente dal punto di vista energetico ed economico. Il materiale potrebbe mantenere gli edifici freschi d'estate o caldi d'inverno, senza energia aggiuntiva.
Molte creature del deserto hanno adattamenti specializzati che consentono loro di sopravvivere in ambienti difficili con grandi sbalzi di temperatura giornalieri. Ad esempio, il camaleonte Namaqua dell’Africa sudoccidentale altera il proprio colore per regolare la temperatura corporea al variare delle condizioni. Le creature appaiono di colore grigio chiaro a temperature calde per riflettere la luce solare e mantenersi fresche, quindi diventano marrone scuro una volta che si raffreddano per assorbire il calore.
Questa capacità unica è un esempio naturale di controllo passivo della temperatura, un fenomeno che potrebbe essere adattato per creare edifici più efficienti dal punto di vista energetico. Ma molti sistemi, come le vernici rinfrescanti o le piastrelle in acciaio colorato, sono progettati solo per mantenere gli edifici freschi o caldi e non possono passare da una "modalità" all'altra.
Ispirandosi al camaleonte Namaqua, Fuqiang Wang e colleghi volevano creare un rivestimento che cambia colore in grado di adattarsi alle variazioni della temperatura esterna.
Per realizzare il rivestimento, i ricercatori hanno mescolato microcapsule termocromiche, microparticelle specializzate e leganti per formare una sospensione, che hanno spruzzato o spazzolato su una superficie metallica. Quando riscaldata a 68 gradi Fahrenheit, la superficie cominciò a cambiare da scuro a grigio chiaro. Una volta raggiunti gli 86 gradi, la pellicola di colore chiaro rifletteva fino al 93% della radiazione solare. Anche se riscaldato a più di 175 gradi per un giorno intero, il materiale non ha mostrato segni di danneggiamento. Successivamente, il team l'ha testato insieme a tre rivestimenti convenzionali (vernice bianca normale, vernice di raffreddamento radiativo passivo e piastrelle di acciaio blu) in test all'aperto su edifici in miniatura, grandi quanto una cuccia, durante tutte e quattro le stagioni.
I ricercatori affermano che questo sistema di cambio colore potrebbe far risparmiare una notevole quantità di energia per le regioni che vivono più stagioni, pur essendo poco costoso e facile da produrre.
Ulteriori informazioni: "Caldo d'inverno e fresco d'estate" Rivestimento adattabile alla temperatura ispirato ai biocamaleonti scalabili con facile preparazione e costruzione, Nano lettere (2023). DOI:10.1021/acs.nanolett.3c02733
Informazioni sul giornale: Nanolettere
Fornito dall'American Chemical Society
