Nanotecnología
¿En la antesala de las unidades personales de refrigeración?
Los bomberos que penetran en edificios en llamas, los atletas que compiten bajo el impenitente sol y los trabajadores de fundiciones, podrían acabar siendo capaces de transportar con ellos sus propias unidades ligeras de refrigeración, gracias a un conjunto de nanohilos que enfría, a juzgar por los alentadores resultados obtenidos en una línea de investigación seguida por el equipo de Qing Wang, de la Universidad Estatal de Pensilvania en Estados Unidos.
La mayoría de los materiales cerámicos electrocalóricos contienen plomo. Los sistemas de refrigeración convencionales utilizan refrigerantes que, al igual que el plomo, también pueden ser problemáticos para el medio ambiente. El nuevo conjunto de nanohilos puede enfriar sin toparse con estos problemas.
Los materiales electrocalóricos son materiales nanoestructurados que muestran un cambio reversible de temperatura al aplicárseles un campo eléctrico. Los materiales electrocalóricos que ya estaban disponibles desde antes del nuevo estudio eran cristales individuales, cerámicas en bruto o películas delgadas de cerámica capaces de enfriar, pero con el inconveniente de que son rígidos, frágiles y poseen una escasa tolerancia a ser procesados debidamente. Los polímeros ferroeléctricos también pueden enfriar, pero el campo eléctrico que se necesita para inducir la refrigeración se halla por encima del límite de seguridad apto para los humanos.
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Los diminutos hilos de este "bosque" se forman sobre una plantilla, de forma que son uniformes. (Foto: Qing Wang, Penn State)
Wang y sus colaboradores examinaron la posibilidad de crear un material de nanohilos que fuera flexible, se fabricara fácilmente y que fuera respetuoso con el medio ambiente, así como que pudiera enfriar con un campo eléctrico seguro para uso humano. Tal material podría un día ser incorporado a equipamiento contra incendios, uniformes para atletismo u otras prendas que se puedan llevar encima.
Este conjunto de nanohilos, alienados verticalmente y hechos de un material ferroeléctrico de titanato de estroncio y bario, puede hacer descender la temperatura 3 grados centígrados (unos 5,5 grados Fahrenheit usando 36 voltios, un nivel de campo eléctrico seguro para los humanos. Una batería de 500 gramos del tamaño de un iPad podría energizar el material durante unas dos horas.
