En un mundo donde el calor extremo y el consumo eléctrico por climatización van en aumento, la ciencia mira hacia la naturaleza para encontrar soluciones sostenibles. Un reciente estudio ha desarrollado una innovadora película híbrida, bautizada como Bio-BH, que logra refrigeración radiactiva diurna pasiva (PDRC): un tipo de enfriamiento que no requiere electricidad y puede aplicarse directamente sobre superficies exteriores, destacando por ser una tecnología respetuosa con el medio ambiente.
¿Cómo se enfría sin energía?
La clave está en reflejar la luz solar y liberar calor hacia el espacio exterior. Esta película refleja el 93 % de la radiación solar y emite el 94 % de la radiación infrarroja térmica, incluso cuando el sol incide en ángulo elevado. En condiciones reales, ha logrado reducir hasta 6,9 °C la temperatura respecto al ambiente y alcanzar un pico de enfriamiento neto de 134,1 W/m² durante la noche.
Una hormiga que desafía el calor extremo
El diseño se inspira en la hormiga plateada del Sahara, que sobrevive en condiciones extremas gracias a una estructura corporal única: tres facetas que dispersan la radiación solar y minimizan la absorción de calor. Replicando esa arquitectura, los científicos crearon una superficie artificial con prismas triangulares de 8 μm de ancho por 5,7 μm de alto, recubiertos con nanoesferas de sílice de 500 nm.
Este diseño, conocido como estructura binaria sinérgica de doble escala, combina micro y nanotecnología para maximizar la dispersión de luz en el espectro visible e infrarrojo cercano. Las simulaciones con ordenadores, usando la técnica FDTD (diferencias finitas en el dominio del tiempo, confirmaron que estas dimensiones son óptimas para dispersar eficazmente la radiación solar.
Una piel inteligente y duradera
La película se fabrica con una base de polidimetilsiloxano (PDMS) con burbujas de vidrio resonantes (GBs), lo que le otorga ligereza y flexibilidad. Luego se aplica un frotamiento unidireccional de esferas de sílice para crear una superficie nanométrica uniforme. Finalmente, se somete a un tratamiento químico por deposición de vapor con PFOTS, que le confiere propiedades superhidrofóbicas: repele el agua y el polvo, lo que garantiza autolimpieza y mantenimiento mínimo.
Las pruebas demostraron un ángulo de contacto de agua de 157°, evidencia de su capacidad de autolimpieza. Incluso tras 600 horas en una cámara de meteorización acelerada, la película conservó su rendimiento óptico, algo que no ocurre con otros recubrimientos más sensibles a la humedad y la contaminación.
Una solución para techos, fachadas y más
Gracias a su bajo espesor (1,2 mm), flexibilidad y color blanco, Bio-BH puede utilizarse como recubrimiento para fachadas, techos, paneles solares o sistemas de almacenamiento térmico de cambio de fase (PCM), donde también reduce pérdidas por conducción y radiación.
Frente a un planeta que se calienta y redes eléctricas sobrecargadas, esta tecnología representa una solución sostenible, pasiva y de bajo coste con amplio potencial en entornos urbanos e industriales.
Referencia bibliográfica
Zhang, Y., Wang, T., Mei, X., Tu, H., Chen, M., & Wu, L. (2024). Bioinspired Design of a Binary Synergistic Photonic Structure for Daytime Radiative Cooling. ACS Photonics, 11(5), 1960–1968.
