Resfriamento sem gasto de energia fabricado industrialmente

Eletrnica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 30/10/2023

Mandar o calor para o espao

Pesquisadores australianos levaram para o ambiente industrial a promissora tecnologia do resfriamento radiativo, ou refrigerao passiva, que manda o calor para o frio do espao sem gastar energia.

A refrigerao e a dissipao de calor convencionais consomem muita eletricidade. J a tecnologia de resfriamento radiativo atraiu ateno generalizada devido sua capacidade nica de emitir a radiao trmica para o gelado espao sideral em comprimentos de onda para os quais a atmosfera terrestre transparente – isso esfria o objeto sem consumir energia.

Alm de ter alta emissividade dentro da janela de transparncia atmosfrica da Terra, os resfriadores radiativos devem refletir fortemente a irradiao solar para evitar serem aquecidos pelo Sol.

Agora, Keng-Te Lin e colegas da Universidade RMIT conseguiram obter isto em um material to fino quanto um filme plstico, e um filme fabricado usando a tcnica padro da indstria, conhecida como rolo a rolo. Isso significa que o material pode ser fabricado em grandes quantidades a custos muito baixos.

O filme pode ser facilmente integrado a qualquer objeto, nas mais diversas aplicaes, de tanques de gua e trajes de proteo individual at capas de carro, obtendo excelente desempenho de refrigerao. O filme apresentou absoro e emisso omnidirecionais, alm de oferecer flexibilidade, escalabilidade e boa estabilidade, prometendo viabilizar as aplicaes prticas em gerenciamento trmico.

Resfriador radiativo hbrido

Os efeitos do resfriamento radiativo foram demonstrados at agora em trs modos distintos, classificados com base nos materiais utilizados e nas estratgias de engenharia estrutural: Polmeros, filmes finos multicamadas e metamateriais.

Os filmes polimricos tm apresentado muitas caractersticas interessantes, como baixa absoro solar, emissividade relativamente alta nas janelas de transparncia atmosfrica, baixo custo e escalabilidade. No entanto, as propriedades intrnsecas de absoro do material nativo – sem engenharia nanoestrutural – so bastante limitados. Embora a incorporao de partculas distribudas aleatoriamente possa melhorar a controlabilidade espectral, alcanar um espectro controlado com preciso um desafio ainda por vencer.

Os metamateriais baseados em estruturas peridicas demonstraram excelente capacidade de manipulao espectral para resfriamento radiativo diurno, mas os resfriadores radiativos de metamateriais so baseados em substratos rgidos com grandes espessuras, que no podem ser integrados a objetos com formatos arbitrrios. Pior, devido s dificuldades de fabricao das micro/nanoestruturas peridicas, elas esto limitadas a pequenas reas e, portanto, no so adequadas para aplicaes na vida real.

O que a equipe australiana conseguiu foi mesclar as vantagens dessas duas abordagens, criando um resfriador radiativo hbrido.

O novo material alcanou uma capacidade precisa de manipulao do espectro ao ser fabricado com base em um material polimrico fino, mas dotado das estruturas peridicas dos metamateriais – a superfcie do polmero ranhurada de modo preciso, criando o que conhecido como uma metassuperfcie.

Eles batizaram o material de PMRC, sigla em ingls para “filme de resfriamento radiativo de polmero com metassuperfcie”. Com apenas 50 micrmetros de espessura, ele reflete quase toda a luz solar incidente e emite fortemente radiao trmica nas janelas de transparncia atmosfrica, resultando em um excelente desempenho de refrigerao durante todo o dia.

Outras notcias sobre:

Mais tópicos