Embora os materiais ultrapretos possam hoje absorver mais de 99,96% da luz solar, esse novo material superbranco pode refletir 95,5% de todos os fótons que o atingem.
Em vez de aquecer sob a luz direta, os objetos pintados com esse novo material acrílico podem permanecer mais frios do que a temperatura ao redor, mesmo sob o sol, o que poderia permitir uma nova forma eficiente de controlar a temperatura no interior de edifícios.
Outras “tintas de rejeição de calor” que temos atualmente podem refletir apenas 80 a 90 por cento da luz do sol e não podem atingir temperaturas inferiores à ambiente.
“É uma tarefa persistente desenvolver uma solução de resfriamento radiativo abaixo do ambiente que ofereça uma forma conveniente de tinta de matriz de partícula de camada única e alta confiabilidade”, disse o engenheiro mecânico Xiulin Ruan da Purdue University em Indiana.
“Isso é fundamental para a ampla aplicação de resfriamento radiativo e para aliviar o efeito do aquecimento global.”
No verão, muitos edifícios modernos contam com unidades de ar condicionado que enviam o calor de dentro para fora. Isso, junto com o excesso de calor gerado pela intensa energia necessária para atingir o resfriamento, contribui para transformar as cidades em “ilhas de calor” e agrava ainda mais o aquecimento global.
O resfriamento radiativo é uma tecnologia passiva que reflete o calor de um edifício para o espaço, mas é muito mais difícil de conseguir do que o aquecimento radiante.
Desde a década de 1970, os cientistas vêm tentando descobrir como refletir luz solar suficiente para que o resfriamento passivo seja mais eficaz do que um ar condicionado ativo.
Recentemente, alguns até tentaram montar ‘painéis solares reversos’, que podem capturar parte do calor que sai e convertê-lo em energia, mesmo à noite.
Mas agora esses são apenas conceitos, e não está claro se esses dispositivos poderiam realmente funcionar fora de uma mera simulação.
Pintar edifícios residenciais e comerciais em super branco pode ser uma abordagem mais viável, pelo menos em um futuro próximo.
A nova tinta acrílica foi feita com cargas de carbonato de cálcio de alta concentração de partículas e de ampla gama de tamanhos, que podem espalhar com eficiência todos os comprimentos de onda do espectro solar.
A matriz da tinta também possui um pico de ressonância vibracional, que garante que uma grande quantidade de calor seja refletida para fora – a uma taxa muito maior do que outras tintas de resfriamento podem atingir.
Durante dois dias de testes de campo em diferentes locais e sob várias condições climáticas, os pesquisadores testaram as habilidades de resfriamento radiativo da tinta e descobriram que ela poderia espalhar 95,5 por cento da luz solar, permanecendo 10°C abaixo da temperatura ambiente à noite e pelo menos 1,7°C abaixo da temperatura ambiente ao meio-dia.
Em comparação com as superfícies revestidas com a mesma espessura da tinta branca comercial, os objetos cobertos com tinta de carbonato de cálcio mantiveram temperaturas substancialmente mais baixas na metragem infravermelha.
Além do mais, esta tinta seca e pinta da mesma maneira e é resistente à abrasão, à prova d’água e pode resistir ao desgaste externo por pelo menos três semanas, embora testes mais longos estejam em andamento.
“Nossa tinta é compatível com o processo de fabricação de tintas comerciais e o custo pode ser comparável ou até menor”, diz Ruan.
“O segredo é garantir a confiabilidade da tinta para que seja viável em aplicações externas de longo prazo.”
Os autores dizem que sua tinta é “o melhor desempenho de resfriamento radiativo relatado”, embora reconheçam que, durante a revisão de seus resultados, outra equipe publicou um artigo argumentando que a tinta de resfriamento deve incluir altas concentrações de partículas de gap largo.
Eles também sugerem a incorporação de polímeros à base de fluorocarbono, que apresentam alta resistência ao intemperismo.
“Muitas tintas brancas convencionais, embora projetadas para durabilidade, sofrem quedas na refletância solar com o tempo”, explica outro artigo recente.
“Materiais como aglutinantes à base de fluoropolímero podem aumentar a vida útil da refletância e, assim, reduzir os custos médios anuais.”
A criação de uma tinta de camada única que possa refletir o calor diretamente para o espaço sem exigir uma entrada de energia seria uma grande vitória para a crise climática, já que o resfriamento geralmente é alimentado por combustíveis fósseis e tem um grande impacto geral no aquecimento global.
A nova tinta ainda tem mais alguns testes, mas as patentes já foram depositadas. O nome ainda não foi revelado.
O estudo foi publicado na Cell Reports Physical Science.
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