Nuevo aerogel alcanza 104% de reflectividad solar, impulsando el enfriamiento super radiactivo

Un reciente avance en el desarrollo de materiales de enfriamiento sostenible ha llevado a la creación de un aerogel con una reflectividad solar del 104%, una propiedad que podría revolucionar la eficiencia energética en aplicaciones HVACR (calefacción, ventilación, aire acondicionado y refrigeración).

Científicos han estado trabajando para abordar la crisis climática desarrollando nuevos materiales de enfriamiento sostenibles. Recientemente, un equipo de investigadores de la Universidad de Sichuan en China ha creado un aerogel compuesto por gelatina y ADN que supera el 100% de reflectancia solar.

Según un comunicado oficial de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS), este aerogel es biodegradable y proporciona un enfriamiento radiactivo excepcional.

Reflectividad Solar del 104%

Jian-Wen Ma, el autor principal del estudio sobre el desarrollo del aerogel, declaró que el material tiene una reflectividad del 104% en la región visible, lo cual se logra mediante el efecto de fotoluminiscencia.
«La reflectividad se obtiene mediante pruebas con un dispositivo UV/VIS/NIR post-espectroscópico», explicó Ma. «La luminiscencia del aerogel se origina de la red fuertemente entrecruzada formada por la gelatina y el ADN, lo que permite que los cromóforos se unan e inhiban los saltos no radiactivos del sistema».

En términos simples, este material de enfriamiento posee la capacidad de reflejar gran cantidad de luz solar gracias a su diseño especial en capas y su manera única de brillar cuando se expone a la luz.
No solo es biodegradable, sino que también es reparable y reciclable, presentando una alternativa ecológica a los materiales de enfriamiento tradicionales.

Material de Enfriamiento Forjado a partir de Biomasa

El aerogel fue fabricado a partir de materias primas de biomasa, específicamente gelatina y ADN, mediante un proceso llamado soldadura con agua. Puede enfriar temperaturas ambientales en 16 grados Celsius bajo alta irradiancia solar y es tanto reparable como biodegradable.
Referente al proceso de preparación, Ma mencionó que la gelatina y el ADN fueron diseñados mediante el método sol-gel a través de un proceso de liofilización para obtener aerogeles estructuralmente homogéneos.

«La estructura en capas de múltiples etapas del aerogel permite una dispersión/reflexión múltiple de la luz solar, lo que mejora efectivamente la reflectividad solar», comentó Ma.

Este nuevo enfoque busca superar los desafíos de los sistemas de refrigeración convencionales, que consumen más energía y emiten más gases de efecto invernadero. Por lo tanto, el uso de materiales basados en biopolímeros ofrece estabilidad a largo plazo y un impacto ambiental mínimo.
Biodegradabilidad y Aplicaciones Potenciales

El material de enfriamiento fue probado exitosamente bajo diferentes condiciones climáticas, tales como soleado, nublado y cubierto. Además, el aerogel de biomasa puede ser biodegradado por microorganismos en el entorno natural, señaló el autor principal.
El reciclaje del aerogel puede lograrse mediante un proceso de disolución a alta temperatura, re-gelación y liofilización.
Los científicos ahora están explorando aplicaciones prácticas potenciales para el aerogel. Ma indicó que el uso de este aerogel en diferentes industrias puede presentar desafíos únicos.

«Estamos seguros de que estos desafíos pueden ser abordados mediante más investigaciones y experimentación», afirmó Ma.

«El enfriamiento radiactivo pasivo destaca como una estrategia de innovación clave para los esfuerzos de conservación de energía», señalaron Changyu Shen y Xianhu Liu en la Perspectiva Relacionada según el comunicado.

Créditos del autor: Shubhangi Dua / Interesting Engineering