Funcionan como aislantes térmicos, ideales para aplicarse en tejados de edificios y reducir la temperatura interior y aerogeles que absorben la energía electromagnética, protegiendo a personas sensibles en el entorno digital actual.
Científicos de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) han dado un paso significativo en el desarrollo de aerogeles, presentando dos aplicaciones nuevas e innovadoras que podrían revolucionar la gestión térmica y la protección electromagnética en distintos sectores.
Desechos plásticos convertidos en protectores para reducir las temperaturas
El primer estudio, publicado en la revista Solar Energy el 15 de mayo de 2024, detalla la creación de aerogeles especialmente diseñados para el enfriamiento radiativo. Utilizando desechos plásticos, como las fibras de botellas de tereftalato de polietileno (PET), el equipo ha diseñado aerogeles que funcionan como aislantes térmicos y refrigeradores radiativos. Estos aerogeles pueden ser aplicados a tejados de edificios para reducir las temperaturas internas sin necesidad de energía activa, permitiendo la disipación del calor en el espacio a través de la emisión de radiación infrarroja. De acuerdo con los resultados obtenidos, un material de 0,5 centímetros de grosor logra enfriar las temperaturas internas hasta 2 grados Celsius en condiciones tropicales, todo esto con un consumo energético mínimo y reduciendo el tiempo de producción en un 96 por ciento y el consumo de energía en un 97 por ciento en comparación con métodos anteriores.
Anteriormente, el equipo había trabajado con fibras de PET para producir aerogeles, pero este último método resulta significativamente más eficiente en términos energéticos. Además, han demostrado que los aerogeles no absorben calor del entorno circundante, lo cual contribuye a mantener las temperaturas internas frescas sin necesidad de sistemas de refrigeración adicionales. Este avance proporciona una solución escalable y sostenible para la gestión térmica, ayudando a reducir el consumo de energía tanto en edificaciones residenciales como comerciales, especialmente en climas tropicales donde la refrigeración es una necesidad.
En cuanto al segundo estudio, publicado en la revista Carbon el 10 de enero de 2024, el equipo desarrolló un proceso escalable y ecológico para la producción de aerogeles que absorben eficientemente ondas electromagnéticas (EMW). Los componentes clave incluyen nanotubos de carbono, alcohol polivinílico y carboximetilcelulosa, y el proceso de producción incluye la liofilización. Estos aerogeles ligeros y duraderos han demostrado una capacidad excepcional para absorber hasta el 99,99% de la energía EMW en la banda X del espectro electromagnético, que es crucial para aplicaciones como sistemas de radar, vigilancia meteorológica y control del tráfico aéreo. Además, el aerogel exhibe una absorción del 90% en toda la banda X y es aproximadamente 10 veces más ligero que otros compuestos de absorción electromagnética en el mercado.
El costo estimado de producción de un metro cuadrado de aerogel, con un espesor de un centímetro, es menos de 74 dólares, lo cual es significativamente más bajo que otros materiales comerciales similares que pueden costar hasta más de 738 dólares. Este avance representa un avance económico y práctico para la protección contra la contaminación electromagnética en entornos digitales.
De cara al futuro, el equipo planea optimizar las propiedades mecánicas de estos aerogeles, como la flexibilidad, para expandir su aplicabilidad en proyectos de construcción e infraestructura. Asimismo, los investigadores están enfocados en realizar pruebas en el mundo real para evaluar la funcionalidad de los aerogeles en escenarios prácticos, para garantizar que cumplan con todos los estándares y expectativas en cuanto a absorción de ondas electromagnéticas y refrigeración radiativa.
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