À medida que o verão se aproxima do outono, muitas pessoas desligam o ar condicionado e ligam os aquecedores. Mas os sistemas tradicionais de aquecimento e refrigeração consomem muita energia e, como normalmente funcionam com combustíveis fósseis, não são sustentáveis. Agora, ao imitar um camaleão que vive no deserto, uma equipe reporta em Nano Letters desenvolveu um revestimento com baixo consumo de energia e baixo custo. O material poderia manter os edifícios frescos no verão – ou quentes no inverno – sem energia adicional.



Muitas criaturas do deserto têm adaptações especializadas que lhes permitem sobreviver em ambientes adversos com grandes mudanças diárias de temperatura. Por exemplo, o camaleão Namaqua do sudoeste de África altera a sua cor para regular a temperatura corporal à medida que as condições mudam. As criaturas parecem cinza claro em temperaturas quentes para refletir a luz solar e se manterem frescas, e depois ficam marrom-escuras quando esfriam para absorver o calor.

Esta capacidade única é um exemplo natural de controle passivo de temperatura – um fenômeno que poderia ser adaptado para criar edifícios mais eficientes em termos energéticos. Mas muitos sistemas, como tintas de resfriamento ou telhas de aço coloridas, são projetados apenas para manter os edifícios frios ou quentes e não podem alternar entre “modos”.

Inspirados no camaleão Namaqua, Fuqiang Wang e seus colegas queriam criar um revestimento que mudasse de cor e que se adaptasse à flutuação da temperatura externa.

Para fazer o revestimento, os pesquisadores misturaram microcápsulas termocrômicas, micropartículas especializadas e ligantes para formar uma suspensão, que pulverizaram ou escovaram sobre uma superfície metálica. Quando aquecida a 68 graus Fahrenheit, a superfície começou a mudar de cinza escuro para cinza claro. Ao atingir 86 graus, o filme de cor clara refletiu até 93% da radiação solar. Mesmo quando aquecido acima de 175 graus durante um dia inteiro, o material não apresentou sinais de danos. Em seguida, a equipe testou-o juntamente com três revestimentos convencionais – tinta branca normal, uma tinta de resfriamento radiativo passivo e telhas de aço azuis – em testes externos em edifícios em miniatura do tamanho de casinhas de cachorro ao longo das quatro estações.

• No inverno, o novo revestimento era ligeiramente mais quente do que o sistema de resfriamento radiativo passivo, embora ambos mantivessem temperaturas semelhantes em condições mais quentes.
• No verão, o novo revestimento era significativamente mais fresco do que a tinta branca e as telhas de aço.
• Durante a primavera e o outono, o novo revestimento era o único sistema capaz de se adaptar às mudanças de temperatura amplamente flutuantes, passando do aquecimento para o resfriamento ao longo do dia.

Os pesquisadores dizem que esse sistema de mudança de cor pode economizar uma quantidade considerável de energia para regiões que passam por múltiplas estações, ao mesmo tempo que é barato e fácil de fabricar.

Mais informações: "Quente no inverno e fresco no verão" Revestimento adaptativo de temperatura inspirado em biocamaleões escaláveis ​​com fácil preparação e construção, Nano Letras (2023). DOI:10.1021/acs.nanolett.3c02733
Informações do diário: Nanoletras

Fornecido pela American Chemical Society