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Investigadores desarrollaron un material transparente capaz de reflejar radiación térmica sin reducir el paso de luz visible, solución que puede reducir temperaturas internas en edificios y vehículos, disminuir el uso de aire acondicionado e impactar directamente el consumo energético en regiones sujetas a calor intenso
El aislante térmico ópticamente transparente mesoporoso, desarrollado por físicos de la Universidad de Colorado en Boulder, promete reducir pérdidas energéticas en edificios al permitir luz visible, bloquear calor y mantener transparencia, según estudio publicado el 11 de diciembre, con potencial aplicación en ventanas internas.
Un desafío energético concentrado en las ventanas
Edificios de todos los tamaños consumen aproximadamente 40% de la energía producida en el mundo, y parte significativa se pierde cuando el calor escapa por ventanas en climas fríos o entra en climas cálidos. Esa dinámica ha convertido las superficies transparentes en un foco central de investigación en eficiencia.
Para enfrentar el problema, investigadores crearon el MOCHI, un aislamiento que puede ser producido en paneles gruesos o láminas delgadas fijadas en la parte interna de las ventanas. En esta fase, el material existe solo en laboratorio y no está disponible al público.
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La principal ventaja está en la transparencia casi completa, que permite el paso de la luz sin alterar visiblemente la vista.
Esta característica diferencia el material de opciones de aislamiento que comprometen la claridad o la apariencia externa de las ventanas.
Según el físico Ivan Smalyukh, encontrar aislantes transparentes es un desafío técnico recurrente, ya que paredes pueden recibir capas opacas, pero ventanas exigen transmisión óptica sin pérdidas perceptibles.
Estructura interna y composición del MOCHI
El MOCHI está hecho a partir de un gel de silicona con una estructura interna singular. En el interior del gel, hay una red densa de poros microscópicos mucho más estrechos que el ancho de un cabello humano, llenos de aire.
Estos poros son tan eficientes en retener calor que una hoja de solo 5 milímetros de espesor permite acercarla a una llama sin causar quemaduras. En el volumen total del material, el aire representa más del 90%.
La transparencia del MOCHI resulta del control preciso del tamaño y la organización de esos poros. A pesar de la elevada capacidad de aislamiento térmico, el material refleja solo alrededor de 0,2% de la luz incidente.
Ese rendimiento permite que casi toda la luz visible atraviese el material, manteniendo la visión nítida a través de la ventana, un requisito esencial para aplicaciones en envolturas de edificios sustentables.
Proceso de fabricación y control microscópico del aire
Para crear el MOCHI, los científicos añaden moléculas de surfactante a una solución líquida. Estas moléculas se organizan espontáneamente en estructuras delgadas, semejantes a hilos, de manera comparable a la separación entre aceite y vinagre.
Las moléculas de silicona presentes en la solución se unen a la superficie de esos hilos. En etapas posteriores, las estructuras a base de detergente son eliminadas y sustituidas por aire, preservando la forma de los canales.
El resultado es una matriz de silicona que envuelve un sistema complejo de canales extremadamente pequeños y llenos de aire. Smalyukh describe esta arquitectura interna como un “pesadilla de fontanero”, en referencia a la complejidad de los caminos.
Este control microscópico diferencia el MOCHI de otros aislantes conocidos y permite combinar un aislamiento térmico elevado con transparencia óptica casi total, algo considerado difícil de alcanzar simultáneamente.
Diferencias en relación a los aerogeles
El nuevo material comparte similitudes con los aerogeles, ampliamente utilizados como aislantes térmicos. Los aerogeles también contienen poros llenos de aire y son empleados en aplicaciones avanzadas, incluyendo equipos espaciales.
La NASA utiliza aerogeles en vehículos exploradores en Marte para mantener componentes electrónicos calientes. Sin embargo, en esos materiales, los poros están distribuidos de forma aleatoria.
Esta distribución causa dispersión de la luz, otorgando a los aerogeles una apariencia turbia, a menudo descrita como “humo congelado”. Esta característica limita su uso en superficies que requieren transparencia visual.
En el MOCHI, el equipo optó por un enfoque diferente, diseñando la organización interna para reducir la dispersión luminosa y mantener la claridad óptica, sin renunciar al aislamiento térmico robusto.
Cómo el MOCHI retrasa la transferencia de calor
El calor se mueve a través de los gases de manera similar a un juego de billar, en el que moléculas energizadas colisionan entre sí y transfieren energía. En espacios amplios, estas colisiones ocurren libremente.
Dentro del MOCHI, sin embargo, los poros son tan pequeños que las moléculas de gas no pueden colisionar unas con otras con libertad. En su lugar, golpean repetidamente las paredes de los poros.
Este comportamiento limita de manera significativa la cantidad de calor que atraviesa el material. Las moléculas no tienen oportunidad de intercambiar energía entre sí, reduciendo el flujo térmico.
Aun con esta barrera al calor, el paso de la luz permanece prácticamente intacto, un equilibrio técnico que sostiene el potencial del material para aplicaciones en ventanas y otras superficies transparentes.
Posibles aplicaciones y limitaciones actuales
Además del uso en ventanas, el equipo considera aplicaciones en tecnologías capaces de capturar el calor de la luz solar y convertirlo en energía accesible y sostenible, como sistemas para calentamiento de agua e interiores.
Según Smalyukh, incluso en días parcialmente nublados, aún es posible aprovechar suficiente energía solar para calentar edificios, integrando el material a soluciones de eficiencia energética más amplias.
A pesar del potencial, no se espera que el MOCHI llegue al mercado a corto plazo. La producción actual requiere un proceso laboratorial lento y laborioso, que dificulta la fabricación a gran escala.
Los materiales utilizados son relativamente baratos, lo que refuerza la posibilidad de simplificación futura de los métodos productivos. Por ahora, el aislamiento permanece en fase experimental, con perspectivas prometedoras y visión nítida preservada, a pesar de un pequeño error de digitación a lo largo del camino.
Publicación científica y autoría
Los descubrimientos fueron publicados en la revista Science el 11 de diciembre de 2025. El artículo detalla el desarrollo, la estructura y el rendimiento del material.
El estudio, titulado “Aislantes térmicos mesoporosos ópticamente transparentes para envolturas de edificios sustentables”, tiene como autores Amit Bhardwaj, Blaise Fleury, Bohdan Senyuk, Eldho Abraham, Jan Bart ten Hove, Taewoo Lee, Vladyslav Cherpak e Ivan I. Smalyukh.
El trabajo está registrado con el DOI 10.1126/science.adx5568 y consolida el MOCHI como una propuesta de aislamiento térmico que busca reducir pérdidas energéticas sin comprometer la transparencia, incluso si el texto presenta discretas fallas provisorias.
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