Raffreddamento passivo, e se copiassimo gli scarabei?

Il piccolo Neocerambyx Gigas, un insetto in grado di vivere in alcuni dei luoghi più caldi della Terra, ha ispirato la realizzazione di un nuovo film riflettente per la tecnologia di raffreddamento radiativo

Raffreddamento passivo
Credits: Università del Texas ad Austin

La biomimesi dà una mano alle tecnologie di raffreddamento passivo

(Rinnovabili.it) – Alcune creature biologiche hanno sorprendenti strutture fotoniche in grado di assicurare una perfetta regolazione termica. Una di queste è il Neocerambyx Gigasscarabei, uno scarabeo del sud-est asiatico in grado di raffreddare il suo corpo così tanto da poter sopravvivere in aree vulcaniche. Gli ingegneri dell’Università del Texas ad Austin, assieme ai colleghi dell’Università Shanghai Jiao Tong in Cina e del KTH Royal Institute of Technology in Svezia, hanno utilizzato queste informazioni per migliorare la tecnologia del raffreddamento passivo.

Il team ha studiato le eccezionali capacità dello scarabeo per realizzare un film fotonico con le stesse potenzialità. Il Neocerambyx Gigas riesce tranquillamente a vivere attorno a vulcani attivi, dove il terreno può raggiungere i 70°C. Come? Grazie a minuscole strutture triangolari sulle ali che riflettono la luce solare, permettendo allo stesso tempo al calore corporeo di fuoriuscire. I ricercatori hanno deciso di imitare questa particolare struttura fotonica in un nuovo materiale.

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Il lavoro è iniziato con un polimero chiamato polidimetilsilossano (PDMS) a cui sono state incorporate particelle di ceramica. Gli scienziati hanno quindi impresso sul film risultante micro triangoli simili a quelli presenti sule ali dello scarabeo. Nei test, il nuovo materiale ha mostrato risultati promettenti per il raffreddamento passivo. Quando posti alla luce diretta del sole, gli oggetti coperti da questa pellicola risultano più freddi di 5,1°C rispetto a quelli senza.

I ricercatori sostengono che il film potrebbe essere usato come rivestimento per finestre, pannelli solari, automobili, tessuti, dispositivi indossabili ed elettronici, in maniera da evitare il surriscaldamento senza bisogno di spendere energia.

“Ovunque ci sia bisogno di raffreddamento, questa innovazione può aiutare”, afferma Yuebing Zheng, autore dello studio. I ricercatori affermano che, poiché i materiali e i processi utilizzati per realizzare il film, sono economici e facilmente disponibili, ridimensionarlo per la produzione di massa non dovrebbe essere troppo impegnativo. Per ora, tuttavia, l’obiettivo del team è continuare a lavorare per ottimizzare il processo. Il lavoro è stato pubblicato su Proceedings of National Academy of Sciences (testo in inglese)

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