Investigan el enfriamiento radiactivo como método de protección del hielo
Investigadores han desarrollado una película biodegradable hecha de acetato de celulosa que, gracias a sus propiedades de enfriamiento radiativo, protege eficazmente del derretimiento del hielo sometido a la radiación solar, con posibles aplicaciones para alimentos helados y glaciares
El hielo juega un papel importante en muchos aspectos de la vida, desde la conservación de los alimentos hasta los deportes y los ecosistemas sobre hielo, lo que proporciona un incentivo para proteger el hielo del derretimiento bajo la radiación solar. Fundamentalmente, el hielo se derrite bajo la luz solar debido al desequilibrio en el flujo de energía de la luz solar entrante y la radiación térmica saliente.
El desarrollo de la bioingeniería en el enfriamiento radiativo diurno ofrece una estrategia interesante para equilibrar los flujos de energía. Los científicos han utilizado una variedad de materiales y estructuras en estos trabajos prometedores, que incluyen estructuras fotónicas estampadas o de múltiples capas, película de polietileno poroso basada en nanopartículas, madera refrigerante y pinturas súper blancas con reflectividad solar superior a 0,95.
Por lo tanto, el enfriamiento radiativo puede equilibrar los flujos de energía sin consumo de energía para proteger el hielo de manera sostenible.
Para conservar el hielo bajo la luz solar, se deben cumplir varios requisitos estrictos. Por ejemplo, un aumento de la potencia de radiación neta de 70 a 110 Wm-2 puede evitar que el hielo o los alimentos congelados se derritan sin refrigeración adicional.
En un estudio publicado en Science Advances (1), un equipo de científicos presenta una película de enfriamiento radiativo diseñada jerárquicamente desarrollada utilizando moléculas de acetato (CA) de celulosa abundantes y biodegradables. La película utiliza nanofibras conectadas para formar múltiples poros de diferentes tamaños para dispersar y reflejar idealmente la luz solar.
Supervisaron la evolución de la temperatura de los alimentos helados envueltos en diferentes materiales bajo la luz solar natural al aire libre. Esto da como resultado una conservación más prolongada de los alimentos helados cubiertos con la película CA por debajo de 0 grados Celsius durante 5,5 horas debido a las propiedades ópticas de los materiales de empaque. El material proporcionó
una conservación pasiva muy eficaz con un 98 % de integridad después de 80 minutos de exposición a la luz solar.
Utilizando experimentos con modelos climáticos, los científicos también demostraron cómo la película CA protegía eficazmente los sistemas de hielo, como los glaciares en latitudes altas. Su diseño y su excelente capacidad de enfriamiento radiativo permitieron reducir la temperatura de la superficie en 4°C en latitudes altas.
Fuente: IIR
