\n<\/aside>\n<\/p>\n
Las recientes olas de calor han golpeado \u00e1reas como el norte de Europa y el noroeste del Pac\u00edfico que tradicionalmente han sobrevivido sin mucho aire acondicionado. A medida que las personas de esas regiones se adapten a la nueva realidad, es probable que veamos un cambio en el uso de la electricidad, con aumentos repentinos en la demanda t\u00edpicos de los lugares m\u00e1s al sur. La tensi\u00f3n que esos cambios imponen a la red puede aumentar el desaf\u00edo de alejarse r\u00e1pidamente de los combustibles f\u00f3siles.<\/p>\n
Los materiales que calientan o enfr\u00edan pasivamente un ambiente pueden reducir la demanda de energ\u00eda al manejar algunas de estas necesidades sin requerir el uso de energ\u00eda. Algunos de estos materiales reflejan la luz solar entrante para evitar que caliente un espacio, mientras que otros irradian calor activamente hacia el espacio, lo cual es excelente si solo le preocupa el calor. Pero muchas de estas \u00e1reas experimentan estaciones y tienen momentos en los que deshacerse del calor perdido tambi\u00e9n aumentar\u00e1 el uso de energ\u00eda.<\/p>\n
Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de Nankai ha descubierto una manera de tenerlo todo: calentar con aire fr\u00edo y enfriar una vez que las cosas se calientan, todo sin necesidad de ning\u00fan aporte de energ\u00eda.<\/p>\n
sintiendo el calor<\/h2>\n Los conceptos b\u00e1sicos de los materiales pasivos son bastante simples. Para el calentamiento, necesita un material que absorba la luz y libere energ\u00eda en forma de calor. El enfriamiento puede ser tan simple como reflejar esta luz. En una forma m\u00e1s compleja, tambi\u00e9n es posible incorporar materiales que irradien energ\u00eda en longitudes de onda infrarrojas que no son absorbidas por la atm\u00f3sfera, lo que permite que los fotones escapen al espacio.<\/p>\n\n Anuncio publicitario <\/span> <\/p>\n<\/aside>\nPor lo general, se enfrenta a la elecci\u00f3n de uno u otro: los materiales no pueden cambiar f\u00e1cilmente de absorber la luz solar a reflejarla. Por lo general, lo mejor que puedes hacer es activar o desactivar una habilidad para que (por ejemplo) un material deje de reflejar la luz del sol bajo ciertas condiciones. Pero incluso algunos de estos enfoques han requerido energ\u00eda para cambiar de estado.<\/p>\n
Para el nuevo material, el equipo de investigaci\u00f3n se inspir\u00f3 en el plegado y desplegado de las hojas de las plantas de mimosa, que cambian de forma seg\u00fan las condiciones ambientales. La idea era usar algo como esto para cambiar entre los estados de calefacci\u00f3n y refrigeraci\u00f3n en funci\u00f3n de la temperatura ambiente.<\/p>\n
Para que esta idea funcionara, utilizaron un pol\u00edmero que cambiaba de forma en respuesta a la temperatura. El pol\u00edmero estaba hecho de tres subunidades distintas que pod\u00edan adoptar diferentes conformaciones cuando se somet\u00edan a tensi\u00f3n. Cuando las l\u00e1minas del pol\u00edmero se estiraban a altas temperaturas (90 \u00b0C), se expand\u00edan y contra\u00edan a temperaturas t\u00edpicas del ambiente interior. Esta l\u00e1mina sensible a la temperatura se fusion\u00f3 luego con una l\u00e1mina transparente que no responde a las temperaturas. La l\u00e1mina bicapa resultante experimentar\u00eda tensiones desiguales debido a los cambios de temperatura, lo que provocar\u00eda que se enrollara cuando se enfriara y se aplanara cuando se calentara.<\/p>\n
Desplegando el enfriamiento<\/h2>\n Por s\u00ed sola, la hoja sensible a la temperatura no ser\u00eda especialmente \u00fatil, por lo que los investigadores tuvieron que combinarla con otros dos materiales. Una era una tercera capa para la l\u00e1mina sensible a la temperatura con dos propiedades clave: reflejaba longitudes de onda visibles y emit\u00eda fotones en el infrarrojo, lo que le permit\u00eda irradiar calor. El segundo era un sustrato oscuro que absorb\u00eda la luz visible.<\/p>\n\n Anuncio publicitario <\/span> <\/p>\n<\/aside>\nEl dispositivo final involucr\u00f3 una capa del sustrato oscuro que, cuando se expone a la luz solar, lo absorber\u00e1 y lo convertir\u00e1 en calor. Encima de esto est\u00e1 la l\u00e1mina de tres capas, que cambia de forma seg\u00fan la temperatura y refleja la luz solar mientras emite en el infrarrojo.<\/p>\n
A bajas temperaturas, la l\u00e1mina sensible a la temperatura se enrolla, dejando al descubierto el sustrato oscuro que absorbe la luz solar, lo que hace que las cosas se calienten. Sin embargo, una vez que suban las temperaturas, la s\u00e1bana se desenrollar\u00e1, cubriendo eso. Ahora, en lugar de una superficie absorbente, la superficie se vuelve reflectante, evitando que se caliente el \u00e1rea. Sin embargo, cualquier calor en el \u00e1rea cubierta por este sistema puede irradiarse porque la superficie reflectante emite en el IR.<\/p>\n
Los investigadores, creativamente, llaman a estos dos estados los modos de calefacci\u00f3n y refrigeraci\u00f3n. Alrededor del 73 por ciento de la luz solar entrante se absorbe cuando est\u00e1 en modo de calefacci\u00f3n. Por el contrario, cambiar al modo de enfriamiento significa que solo se absorbe el 35 por ciento de la luz solar entrante y las emisiones en el infrarrojo medio aumentan en un 67 por ciento.<\/p>\n
Si bien la hoja reflectante es delgada y parece fr\u00e1gil, los investigadores probaron una durante m\u00e1s de 500 ciclos de enrollado\/desenrollado y sobrevivi\u00f3 sin problemas aparentes. El \u00fanico problema que vio el equipo fue que la capa reflectante no hac\u00eda un contacto s\u00f3lido con la no reflectante cuando se desenrollaba, lo que limitaba la cantidad de calor que pod\u00eda transferirse entre las dos. Dado que la capa reflectante es responsable de irradiar este calor, esto limit\u00f3 la eficiencia general del sistema.<\/p>\n
Otra limitaci\u00f3n obvia es que este material necesita bastante espacio para funcionar, ya que la superficie reflectante se enrolla en un tubo. Entonces, eso tendr\u00eda que ser manejado antes de que esto se incorpore a algo as\u00ed como un material de construcci\u00f3n. A\u00fan as\u00ed, como un primer paso en un solo material que se ajusta a la calefacci\u00f3n y la refrigeraci\u00f3n, el concepto parece genial, y es posible que algunos detalles de implementaci\u00f3n puedan resolverse en iteraciones futuras.<\/p>\n
PNAS<\/em>2022. DOI: 10.1073\/pnas.2207353119 (Acerca de los DOI).<\/p>\n<\/p><\/div>\nSource link-49<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Agrandar \/ El material que cambia de forma en el proceso de desenrollarse en respuesta a un cambio de temperatura. Zhang et. Alabama. Las recientes olas de calor han golpeado…<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":166728,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[21980],"tags":[12842,3531,16007,46325,27193,5731,16861],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/166727"}],"collection":[{"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=166727"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/166727\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":166729,"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/166727\/revisions\/166729"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/media\/166728"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=166727"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=166727"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/magazineoffice.com\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=166727"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}