Prevenir o eliminar la acumulación de hielo en las superficies es un importante problema invernal, como lo están experimentando actualmente áreas del sur de EE. UU. Los científicos del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) han desarrollado una nueva capa de película delgada hecha de nanobarras de oro que puede derretir hielo pasivamente usando solo la luz solar.
En regiones con inviernos fríos, el hielo puede acumularse en las superficies y causar todo tipo de estragos. Encontrar formas de mantener libres de hielo los automóviles, aviones, carreteras, pistas, ventanas, paneles solares, líneas eléctricas y otras infraestructuras es un área importante de investigación en ingeniería. Pero sales son peligrosos para el medio ambiente y electrodos de inclusión que calentar superficies requiere energía.
Una superficie que puede eliminar pasivamente el hielo podría ser más eficiente y simple en aplicaciones del mundo real. El nuevo revestimiento del equipo KAIST debería hacer precisamente eso: capturar la luz solar para calentarse y eliminar el hielo.
La película está formada por nanocristales de celulosa (CNC) como base, que pueden extraerse fácilmente de fuentes naturales, afirma el equipo. Sin embargo, el ingrediente activo son las nanobarras doradas, que son los trozos que absorben la luz solar y se calientan. A través de una técnica de fabricación especializada, los investigadores crearon películas donde las nanobarras doradas se organizarían formando anillos, mejorando sus capacidades de descongelación.
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El equipo probó el material en el laboratorio colocando una placa de control de temperatura en la parte inferior y una capa impermeable en la parte superior de la película, y lo puso a trabajar en anticongelamiento (previniendo la formación de escarcha) y deshielo (eliminando ya -hielo acumulado). En ambos casos, después de tan sólo 10 minutos de exposición a la luz, la superficie estaba prácticamente libre de hielo.
Exactamente qué tan bien funcionaría para descongelar gruesas capas de escarcha sigue siendo una pregunta abierta: parece que al menos parte de la superficie de las nanobarras de oro necesita estar expuesta a la luz solar para que se caliente. El uso del oro, donde otros sistemas similares usan cobre, también plantea cuestiones de costo y escalabilidad. Dicho esto, aún queda más trabajo de optimización por hacer, afirma el equipo, y la técnica de fabricación parece ser el principal punto de diferencia.
«Esta técnica se puede aplicar tanto al plástico como a superficies flexibles», dijo el profesor Hyoungsoo Kim, autor correspondiente del estudio. “Al usarlo en materiales y películas exteriores, puede generar su propia energía térmica, lo que ahorraría enormemente energía mediante la recolección voluntaria de energía térmica en diversas aplicaciones, incluidos automóviles, aviones y ventanas en espacios residenciales o comerciales, donde la formación de escarcha se convierte en un problema grave. en el invierno.»
La investigación fue publicada en la revista. Comunicaciones de la naturaleza.
Fuente: kaist
