Cemento superfrío escalable mejorado con meta-superficie

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Ingeniería civil
• Tecnologías sostenibles

Sus antecedentes:

• Los materiales de refrigeración radiativa pasiva durante el día (PDRC) ofrecen soluciones sostenibles de refrigeración de edificios.
• Existen desafíos en el desarrollo de materiales estructurales PDRC duraderos y escalables para la ingeniería civil.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar un cemento de refrigeración mejorado para metasuperficie para aplicaciones prácticas de ingeniería civil.
• Abordar las limitaciones de los materiales PDRC actuales en términos de durabilidad, despliegue y escalabilidad.

Principales métodos:

• Se empleó una estrategia de fabricación a presión escalable y universal durante un proceso de producción de cemento con bajas emisiones de carbono.
• La mejora de la meta-superficie se logró a través del auto-ensamblaje de etringites reflectantes y poros jerárquicos.
• Las propiedades del material se caracterizaron por la reflectancia solar, la emisividad en el infrarrojo medio, la resistencia y la resistencia a condiciones adversas.

Principales resultados:

• El cemento con arquitectura fotónica logró una alta reflectancia solar (96,2%) y una emisividad en el infrarrojo medio (96,0%).
• Se registró una caída de la temperatura de 5,4°C en condiciones de mediodía (850 W/m2 de intensidad solar).
• El cemento demostró una alta resistencia intrínseca, resistencia a la abrasión y estabilidad óptica bajo varias exposiciones severas.

Conclusiones:

• El cemento de refrigeración desarrollado es una solución prometedora, duradera y escalable para el enfriamiento sostenible de edificios.
• El material presenta un excelente rendimiento y resistencia, adecuado para aplicaciones de ingeniería civil exigentes.
• Una evaluación del ciclo de vida guiada por el aprendizaje automático sugiere un perfil de emisión de carbono neto negativo potencial para este material innovador.