La pintura ultra blanca que enfría más que un aire acondicionado de casa

La pintura creada por los investigadores de la Purdue University puede mantener las superficies 10 grados celsius más frías que su entorno ambiental durante la noche. Foto: Ilustrativa / Piqsels

Los ingenieros de la Universidad de Purdue han creado la pintura más blanca hasta ahora. Revestir con esta pintura puede algún día enfriar los edificios lo suficiente como para reducir la necesidad de aire acondicionado, dicen los investigadores.

En octubre pasado, el equipo creó una pintura ultra blanca que amplió los límites de cómo puede ser la pintura blanca. Ahora lo han superado. La nueva pintura no solo es más blanca, sino que también puede mantener las superficies más frías que la formulación que los investigadores habían demostrado previamente.

 

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“Si usara esta pintura para cubrir un área de techo de unos 90 metros cuadrados, estimamos que podría obtener una potencia de enfriamiento de 10 kilovatios. Eso es más poderoso que los aparatos de aire acondicionado que usan la mayoría de las casas”, dijo Xiulin Ruan, profesor de ingeniería mecánica de la Universidad de Purdue.

Los investigadores creen que este blanco puede ser el equivalente más cercano al negro más negro, que absorbe hasta el 99,9% de la luz visible.

La nueva fórmula de pintura más blanca refleja hasta el 98,1% de la luz solar, en comparación con el 95,5% de la luz solar reflejada por la pintura ultra blanca anterior de los investigadores, y envía el calor infrarrojo lejos de una superficie al mismo tiempo.

La pintura blanca comercial típica se vuelve más cálida en lugar de más fría. Las pinturas en el mercado que están diseñadas para rechazar el calor reflejan solo del 80% al 90% de la luz solar y no pueden hacer que las superficies sean más frías que su entorno.

¿Qué hace que la pintura más blanca sea tan blanca?

Dos características dan a la pintura su extrema blancura. Una es la concentración muy alta de la pintura de un compuesto químico llamado sulfato de bario, que también se usa para hacer que el papel fotográfico y los cosméticos sean blancos.

“Observamos varios productos comerciales, básicamente cualquier cosa que sea blanca”, dijo Xiangyu Li, investigador del Instituto de Tecnología de Massachusetts, que trabajó en el proyecto.

“Descubrimos que al usar sulfato de bario, teóricamente puedes hacer que las cosas sean realmente muy reflectantes, lo que significa que son realmente muy blancas”, dijo.

Xiulin Ruan, profesor de ingeniería mecánica de la Universidad de Purdue, sostiene la muestra de su laboratorio de la pintura más blanca registrada. Foto: Jared Pike / UP

La segunda característica es que las partículas de sulfato de bario tienen diferentes tamaños en la pintura. La cantidad de luz que dispersa cada partícula depende de su tamaño, por lo que una gama más amplia de tamaños de partículas permite que la pintura disperse más del espectro de luz del sol.

“Una alta concentración de partículas que también son de diferentes tamaños le da a la pintura la dispersión espectral más amplia, lo que contribuye a la mayor reflectancia”, dijo Joseph Peoples, estudiante de ingeniería mecánica.

Hay un poco de espacio para hacer que la pintura sea más blanca, pero no mucho sin comprometer la pintura.

“Aunque una concentración de partículas más alta es mejor para hacer algo blanco, no se puede aumentar demasiado la concentración. Cuanto mayor sea la concentración, más fácil será que la pintura se rompa o se despegue”, dijo Li.

Cómo conseguir que sea la más fresca

La blancura de la pintura también significa que la pintura es la más fría registrada. Usando equipos de lectura de temperatura de alta precisión (termopares), los investigadores demostraron que la pintura puede mantener las superficies 10 °C más frías que su entorno ambiental durante la noche.

También puede enfriar superficies a 4 °C por debajo de su entorno bajo la luz solar intensa durante las horas del mediodía.

La reflectancia solar de la pintura es tan eficaz que incluso funcionó en pleno invierno. Durante una prueba al aire libre con una temperatura ambiente de 6 °C, la pintura logró reducir la temperatura de la muestra en casi 8 °C.

Esta pintura blanca es el resultado de seis años de investigación basada en intentos que se remontan a la década de 1970. Durante décadas se intentó desarrollar pintura de enfriamiento radiativo como una alternativa viable a los acondicionadores de aire tradicionales.

Una cámara de infrarrojos muestra cómo una muestra de la pintura blanca más blanca (el cuadrado violeta oscuro en el medio) enfría el tablero por debajo de la temperatura ambiente. Imagen: Joseph Peoples / UP

El laboratorio de Ruan había considerado más de 100 materiales diferentes, los redujo a 10 y probó alrededor de 50 formulaciones diferentes para cada material. Su pintura ultra blanca anterior era una formulación hecha de carbonato de calcio.

Los investigadores demostraron en su estudio que su pintura a base de sulfato de bario puede soportar las condiciones exteriores. La técnica que utilizaron los investigadores para crear la pintura también es compatible con el proceso de fabricación de pintura comercial.

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