Pesquisadores criam película de janela que reduz até 7°C

Cortinas e persianas ajudam a filtrar a iluminação solar, reduzindo a entrada de calor em ambientes internos. Entretanto, um novo tipo de revestimento promete ser mais eficiente nessa missão. Trata-se de uma película de janela capaz de bloquear totalmente o calor.

O produto foi desenvolvido por pesquisadores da Universidade de Notre Dame, nos EUA, e da Universidade Kyung Hee, em Seul, na Coreia do Sul. O revestimento bloqueia a luz ultravioleta e infravermelha geradora de calor, mas sem barrar a entrada de luz. Pelo contrário, a película permite a passagem da luz visível, independentemente do ângulo do sol.

“O ângulo entre a luz do sol e a sua janela está sempre mudando”, diz Tengfei Luo, principal autor do estudo e professor de Estudos de Energia da Família Dorini na Universidade de Notre Dame, em um comunicado. “Nosso revestimento mantém funcionalidade e eficiência independentemente da posição do sol no céu.”

Proteção de qualquer ângulo

Segundo os pesquisadores, os revestimentos testados em estudos recentes muitas das vezes deixavam passar a luz ultravioleta e infravermelha quando o sol estava posicionado em determinados ângulos. Em um ângulo de 90 graus, por exemplo, o revestimento funcionava perfeitamente, no entanto, ao meio-dia, muitas vezes a hora mais quente do dia, os raios solares entravam nas janelas instaladas verticalmente em ângulos oblíquos.

O professor Luo junto ao pós-doutorando Seongmin Kim já haviam fabricado anteriormente um revestimento transparente de janela para bloquear o calor. O material foi criado empilhando camadas ultrafinas de sílica, alumina e óxido de titânio sobre uma base de vidro. Um polímero de silício com espessura micrométrica foi adicionado para aumentar o poder de resfriamento da estrutura, refletindo a radiação térmica.

Foi necessária então uma otimização adicional da ordem das camadas para garantir que o revestimento acomodasse vários ângulos de luz solar. Como o número de combinações possíveis era gigantesco, a pesquisa fez uso da computação quântica.

“Para embaralhar as camadas em uma configuração ideal – que maximizasse a transmissão da luz visível e minimizasse a passagem de comprimentos de onda produtores de calor – a equipe usou a computação quântica, ou mais especificamente, o recozimento quântico, e validou seus resultados experimentalmente”, afirma a Notre Dame em comunicado.

O modelo produziu um revestimento que manteve a transparência e reduziu a temperatura em 5,4 a 7,2 graus Celsius em uma sala modelo, mesmo quando a luz foi transmitida em uma ampla gama de ângulos. Os resultados do estudo foram publicados na Cell Reports Physical Science.

“Tal como os óculos de sol polarizados, o nosso revestimento diminui a intensidade da luz que entra, mas, ao contrário dos óculos de sol, o nosso revestimento permanece transparente e eficaz mesmo quando o inclinamos em ângulos diferentes”, reforça Luo.

A Notre Dame destaca que o esquema de aprendizagem ativa e computação quântica desenvolvido para criar este revestimento pode ser usado para projetar uma ampla gama de materiais com propriedades complexas.

O revestimento que bloqueia o calor pode ser incorporado em janelas ou automóveis e pode ter um alto potencial para reduzir o uso de ar condicionado, e consequentemente os custos financeiros e ambientais decorrentes do gasto energético, sobretudo com a tendência de altas temperaturas em todo o mundo – tendo 2023 como o ano mais quente em 125 mil anos.