Películas porosas de celulosa robustas y con aislamiento térmico para un enfriamiento radiativo duradero y eficiente

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales
• Nanotecnología
• Energía Sostenible

Sus antecedentes:

• Los enfriadores radiativos a base de celulosa ofrecen un enfriamiento pasivo ecológico, pero sufren de baja reflectancia solar y pobre durabilidad.
• Los materiales existentes requieren mejoras para cumplir con las demandas de rendimiento y longevidad para aplicaciones prácticas.

Objetivo del estudio:

• Mejorar la reflectancia solar y la durabilidad ambiental de los materiales de enfriamiento radiativo a base de celulosa.
• Desarrollar una película compuesta de celulosa robusta y con aislamiento térmico para un enfriamiento pasivo eficiente.

Principales métodos:

• Integración de nitruro de boro hexagonal (BN) en una matriz de celulosa para crear películas compuestas porosas (RPCF_BN-40).
• Caracterización de la arquitectura porosa de las películas, la reflectancia solar, la emisividad infrarroja y las propiedades de aislamiento térmico.
• Evaluación del rendimiento del enfriamiento radiativo en diversas condiciones y evaluación de la durabilidad del envejecimiento por UV.

Principales resultados:

• Las películas RPCF_BN-40 exhibieron una alta reflectancia solar del 95,69 % y una emisividad infrarroja del 0,89.
• Se logró un aislamiento térmico excepcional con una relación de bloqueo térmico del 81,31 %.
• Caídas significativas de temperatura de hasta 19 °C bajo la luz solar y rendimiento mantenido después de 360 horas de envejecimiento por UV.

Conclusiones:

• La integración de BN mejora eficazmente tanto la reflectancia solar como las propiedades mecánicas de las películas de enfriamiento radiativo de celulosa.
• Las películas compuestas de celulosa desarrolladas demuestran capacidades de enfriamiento radiativo pasivo de alta eficiencia y duraderas.
• Este trabajo presenta una estrategia viable para la fabricación de materiales de enfriamiento radiativo avanzados y ecológicos para diversas condiciones ambientales.