El invento que baja 6 grados la temperatura de tu casa y mantiene limpias tus ventanas

investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT), en Alemania, han creado un nuevo revestimiento para ventanas que puede reducir drásticamente el uso del aire acondicionado. Su particular diseño no solo permite que pase más luz que en un cristal normal, sino que también hace rebotar las frecuencias que transmiten el calor, bloquea las miradas indiscretas y es autolimpiable.

Los investigadores lo llaman metamaterial multifuncional microfotónico basado en polímeros (PMMM en sus siglas en inglés) y consiste en una fina película que puede pegarse a una ventana de cristal ya instalada. Sus creadores aseguran que el material puede tener distintas aplicaciones, desde sustituir los componentes de vidrio en la construcción de edificios hasta cubrir invernaderos, aumentando su producción.

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"Cuando el material se utiliza en techos y paredes permite crear espacios interiores luminosos, pero sin deslumbramientos y que protege la intimidad para trabajar y vivir", explica Gan Huang, autor principal del estudio publicado recientemente en la revista Nature Communications. "En los invernaderos, la elevada transmitancia luminosa podría aumentar el rendimiento, porque se calcula que la eficiencia fotosintética es un 9% mayor que en los invernaderos con techos de cristal".

Cómo funciona

Las películas de PMMM están hechas a base de microscópicas pirámides de silicona de unos diez micrómetros (la décima parte del diámetro de un cabello). Su peculiar diseño le permite dispersar el 73% de la luz que incide sobre ellas. Esto le da un efecto esmerilado que evita las miradas indiscretas al interior de la vivienda y proporciona una iluminación más agradable, no sólo para las personas, sino también para las plantas, dicen los investigadores.

También lo hace más permeable a la luz que el vidrio normal. Según el equipo, el nuevo metamaterial proporciona un 95% de transmisión de luz, frente al 91% que suele tener el vidrio común.

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Pero además, el diseño del PMMM consigue que gastemos menos en aire acondicionado gracias a un fenómeno llamado enfriamiento radiativo. El material hace que las ondas de luz que generan calor reboten sobre él y se pierdan en el espacio, aprovechando la transparencia de la atmósfera terrestre a las longitudes de onda infrarrojas.

"Una característica clave es la capacidad de irradiar calor eficazmente a través de la ventana de transmisión infrarroja de onda larga de la atmósfera terrestre, liberando calor en la fría inmensidad del universo. Esto permite una refrigeración radiativa pasiva sin consumo de electricidad", explica Bryce S. Richards, profesor de Kit y otro de los autores del estudio.

Se limpia solo

Las pruebas en el laboratorio realizadas en condiciones reales de uso demostraron que el material es capaz de mantener una habitación 6 °C más fría que el aire del ambiente gracias al efecto del enfriamiento radiativo.

Los investigadores descubrieron además que la película es autolimpiable. El diseño de pequeñas pirámides mantiene una capa de aire bajo las gotas de agua que caen sobre él que provocan un efecto similar al que consiguen las hojas del loto. El material repele el agua, que a su paso se lleva el polvo y la suciedad, lo que le convierte en técnicamente superhidrofóbico, según explica el equipo.

"El material puede optimizar el uso de la luz solar en interiores, proporcionar refrigeración pasiva y reducir la dependencia del aire acondicionado", explica Huang. "La solución es escalable y puede integrarse perfectamente en los planes de construcción de edificios y desarrollo urbano respetuosos con el medio ambiente".