Un materiale da costruzione innovativo dalle proprietà simili a quelle di un camaleonte è in grado di cambiare colore, ma non solo. Può cambiare anche la quantità di calore che assorbe o rilascia a seconda della temperatura esterna.
Durante le giornate calde, questo materiale è in grado di rilasciare fino al 92% del calore infrarosso che trattiene, aiutando a mantenere fresco l'interno di un edificio. In inverno, invece, il materiale emette solo il 7% dei suoi infrarossi, contribuendo a mantenere caldo l'edificio.
Un materiale che si comporta come una persona
"Abbiamo creato un metodo efficiente dal punto di vista energetico per gestire la temperatura degli edifici. Un approccio simile a quello che adotterebbe una persona. Una persona che indossa uno strato in più quando fa freddo e ne toglie uno quando fa caldo," spiega l'Assistente Professore Po-Chun Hsu dell'Università di Chicago.
Questo tipo di materiale intelligente ci permette di mantenere una temperatura confortevole negli edifici senza dover usare grandi quantità di energia.
Come nasce il materiale camaleonte
Il materiale edile non infiammabile creato da Hsu e colleghi è "elettrocromico". Cosa vuol dire? Contiene uno strato che può assumere due conformazioni: rame solido che trattiene la maggior parte del calore infrarosso o una soluzione acquosa che emette infrarossi.
Un dispositivo ad esso collegato adopera una piccola quantità di elettricità per indurre lo spostamento chimico tra gli stati depositando il rame in una pellicola sottile o rimuovendolo.
Nel loro paper (che vi linko qui), i ricercatori hanno spiegato in dettaglio come il dispositivo può passare rapidamente e in modo reversibile tra lo stato metallico e quello liquido. La capacità di passare da una conformazione all'altra è rimasta efficiente anche dopo 1.800 passaggi di stato.
Di che prestazioni parliamo?
I ricercatori hanno sviluppato degli scenari per dimostrare come il loro materiale potrebbe ridurre i costi energetici in edifici di diverse città.
Secondo i loro calcoli, l'uso di elettricità per attivare i cambiamenti elettrocromici del materiale camaleonte sarebbe inferiore allo 0,2% del consumo totale di elettricità dell'edificio. Ma potrebbe far risparmiare l'8,4% del consumo annuale di energia.
Materiale camaleonte: i prossimi passi
Il team di Hsu ha finora prodotto solo pezzi di materiale di circa 6 cm di diametro, ma hanno l'ambizione di usare questi frammenti per creare pannelli sempre più grandi.
Tra i prossimi passi, i ricercatori stanno valutando la possibilità di personalizzare il materiale con diverse tonalità cromatiche. La "fase acquosa" è trasparente e consentirebbe di usare una vasta gamma di colori senza compromettere la capacità del materiale camaleonte di assorbire i raggi infrarossi.
Non vedo l'ora che ingegneri e professionisti del settore edile perfezionino questa scoperta: sono queste le soluzioni adatte a un futuro più sostenibile
