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Con Más del 90% de Aire y Solo 5 mm de Grosor, el Nuevo Aislante Transparente Fue Diseñado para Reducir la Pérdida Térmica en Ventanas Sin Comprometer la Entrada de Luz Natural
Un nuevo aislante delgado y casi invisible, desarrollado por la Universidad de Colorado en Boulder, en Estados Unidos, fue diseñado para aumentar la eficiencia energética de las ventanas al bloquear calor, con el potencial de impacto directo en el elevado consumo energético del sector de la construcción.
Investigadores de la Universidad de Colorado en Boulder desarrollaron el Aislante Térmico Ópticamente Transparente Mesoporoso, conocido como MOCHI, un material aplicado en ventanas que bloquea calor, mantiene transparencia y puede reducir desperdicios energéticos en edificios, responsables de más del 40% del consumo comercial de energía en EE. UU.
El MOCHI surge como respuesta al problema global del desperdicio de energía en edificaciones, especialmente en estructuras comerciales, que concentran gran parte de la energía generada en Estados Unidos, según datos citados por los propios investigadores involucrados en el proyecto.
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Desarrollado como un material duradero y casi completamente transparente, el aislante puede ser producido en grandes placas o láminas delgadas, permitiendo aplicación directa en la parte interna de prácticamente cualquier ventana, sin comprometer la visibilidad.
“Independientemente de las temperaturas externas, queremos que las personas puedan tener temperaturas cómodas dentro de casa sin necesidad de desperdiciar energía”, afirmó Ivan Smalyukh, autor principal del estudio y profesor de física de la Universidad de Colorado en Boulder, en una declaración hecha el 11 de diciembre.
Estructura Inspirada en Plástico de Burbuja y Mejora de Aerogeles
Los investigadores describen la estructura del MOCHI como una versión de alta tecnología del plástico de burbujas, formada por un gel de silicona compuesto por más del 90% de aire distribuido en poros extremadamente pequeños.
Estos poros son frecuentemente más finos que un cabello humano y funcionan como bolsas de aire atrapadas, responsables de crear una barrera térmica altamente eficiente incluso en capas muy delgadas.
Una sola lámina con cinco milímetros de grosor utiliza estas microburbujas para bloquear el calor de forma tan eficiente que ofrece aislamiento suficiente para permitir sostener una llama con seguridad en la mano, según las pruebas descritas.
La innovación representa un avance significativo en relación con los aerogeles tradicionales, materiales aislantes conocidos como humo congelado debido a la apariencia turbia causada por la distribución aleatoria de las bolsas de aire.
La NASA utiliza estos aerogeles más antiguos para mantener vehículos exploradores de Marte calientes, sin embargo, no poseen la transparencia necesaria para aplicaciones domésticas, como ventanas de residencias o salas de estar.
Para superar esta limitación, el equipo liderado por Smalyukh diseñó cuidadosamente el proceso de fabricación, ajustando cada etapa para alcanzar una alta transparencia sin comprometer el rendimiento térmico del material.
Proceso de Fabricación y Bloqueo del Flujo de Calor
La creación del MOCHI comienza con la mezcla de surfactantes, moléculas especiales, en una solución líquida, donde estas sustancias se aglomeran naturalmente formando filamentos delgados, en un proceso comparable a la separación entre aceite y vinagre.
Las moléculas de silicona presentes en la solución se adhieren a la parte externa de estos filamentos de surfactante, formando la estructura inicial del material antes de las etapas finales de transformación.
Posteriormente, las moléculas de detergente son eliminadas y sustituidas por aire a través de una serie de procesos, resultando en una estructura de silicona que forma un laberinto de canales microscópicos llenos de aire.
Normalmente, la transferencia de calor ocurre como en un juego de billar, con moléculas energéticas colisionando entre sí, pero en las diminutas bolsas de aire del MOCHI ese movimiento está limitado.
Como no hay suficiente espacio para colisiones entre moléculas de gas, estas rebotan en las paredes de los poros, un mecanismo que impide de forma eficaz el flujo de calor a través del material.
El resultado es una capa aislante que refleja solo el 0,2% de la luz incidente, manteniendo la visión prácticamente inalterada, incluso con la aplicación directa sobre superficies transparentes como ventanas.
Aplicaciones Futuras y Desafíos de Producción
Actualmente, el MOCHI se produce solo en láminas delgadas en laboratorio y aún no está disponible para consumidores, pero su potencial va más allá del simple revestimiento de ventanas residenciales o comerciales.
Ingenieros involucrados en el proyecto visualizan el uso del material en dispositivos capaces de capturar calor solar y convertir luz en energía accesible y sostenible para calentar agua y ambientes internos de edificios.
“Incluso en un día algo nublado, aún puedes aprovechar mucha energía y usarla para calentar el agua y el interior de tu edificio”, explicó Smalyukh al comentar las posibilidades futuras de la tecnología.
El proceso de fabricación del MOCHI aún se considera demorado, aunque los investigadores evalúan que puede volverse más eficiente con ajustes industriales y uso de materiales relativamente baratos, facilitando su escalabilidad.
Ya sea en casas que pierden calor en invierno o en rascacielos que acumulan calor excesivo en verano, el MOCHI busca resolver la mala transferencia térmica en superficies transparentes, apuntando a un futuro de ventanas energéticamente más eficientes.
Isso diz oque passa nas universidades dos Estados Unidos, enquanto aqui no Brasil ficam gastando seu tempo e nosso dinheiro pra enaltecer ditadores ****.
Enquanto isso seguimos estocando vento e saudando a mandioca.
Com um governo que aposte na ciência e tecnologia que não seja apenas de uso militar, a indústria americana pode ser revitalizada com inovações como essa. É um ótimo produto para exportação, o potencial de mercado no exterior é imenso.