Metamateriales híbridos de vidrio y polímero fabricados al azar y escalables para refrigeración por radiación durante...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Nanotecnología
• La termodinámica

Sus antecedentes:

• El enfriamiento radiativo pasivo aprovecha la radiación infrarroja hacia el espacio para disipar el calor.
• Un desafío clave es el desarrollo de materiales con alta emisividad térmica y baja absorción solar.

Objetivo del estudio:

• Para diseñar un metamaterial para un enfriamiento pasivo radiativo eficiente.
• Para lograr una alta emisividad infrarroja a través de la ventana atmosférica mientras se mantiene la transparencia solar.
• Demostrar la fabricación escalable y económica del material de refrigeración por radiación.

Principales métodos:

• Incorporación de microesferas dieléctricas polares resonantes en una matriz de polímero para crear un metamaterial.
• Caracterización de las propiedades ópticas del metamaterial, incluida la transparencia del espectro solar y la emisividad infrarroja.
• Medición de la potencia de refrigeración radiativa bajo la luz solar directa con un respaldo plateado.

Principales resultados:

• El metamaterial muestra una emisividad infrarroja superior a 0,93 dentro de la ventana atmosférica.
• Demuestra una total transparencia hacia el espectro solar.
• Se logró una potencia de refrigeración de 93 W/m2 al mediodía bajo la luz solar directa.

Conclusiones:

• El metamaterial desarrollado permite efectivamente el enfriamiento radiativo pasivo.
• La fabricación de rollo a rollo demuestra la viabilidad de la tecnología para aplicaciones energéticas.
• Este enfoque ofrece una solución escalable y económica para el enfriamiento radiativo.