Il materiale camaleontico prodotto dalla Pritzker School of Molecular Engineering (PME) cambia la propria composizione esterna passando da metallica ad acquosa in base al variare delle temperature per ottimizzare le prestazioni termiche
Secondo i ricercatori per innescare il cambiamento è sufficiente una piccolissima quantità di energia
(Rinnovabili.it) – Immaginate di poter cambiare “abito” alla propria casa, vestendola di nero in inverno per attrarre il maggior calore possibile. E vestirla di bianco in estate per riflettere i raggi solari. I ricercatori della Pritzker School of Molecular Engineering (PME) dell’Università di Chicago hanno trasformato il sogno in realtà. Il segreto del progetto è un materiale intelligente elettrocromico, capace di cambiare colore a seconda delle esigenze per ottimizzare l’isolamento termico.
Nelle giornate più calde il materiale riesce ad emettere fino al 92% del calore infrarosso che contiene. Mentre nei giorni più freddi il calore viene trattenuto all’interno riducendo l’emissione infrarossa a solo il 7%.
“Abbiamo essenzialmente escogitato un modo a bassa energia per trattare un edificio come una persona; aggiungi uno strato quando hai freddo e togli uno strato quando hai caldo”, ha sottolineato il Prof. Po-Chun Hsu, a capo della ricerca pubblicata su Nature Sustainability. “Questo tipo di materiale intelligente ci consente di mantenere stabile la temperatura in un edificio senza utilizzare enormi quantità di energia”.
Un involucro che cambia pelle a bassissimo costo
L’urgenza di trovare una soluzione all’incredibile mole di emissioni e sprechi energetici di cui ancora oggi è responsabile il mondo delle costruzioni sta spingendo gli scienziati verso tecnologie sempre più innovative. Inoltre il cambiamento climatico ha dato il via a fenomeni estremi a cui non eravamo abituati facendo oscillare il termometro dai picchi più alti a quelli più bassi. La parola d’ordine è quindi resilienza, individuare soluzioni costruttive capaci di adattarsi al cambiare delle condizioni meteorologiche esterne.
Il materiale camaleontico messo a punto dal team del professor Hsu sembrerebbe aver centrato l’obiettivo. L’isolamento termico dell’edificio avviene grazie al mutare dello strato esterno del materiale che, con una piccola quantità energetica di innesco, è in grado di assumere due diverse conformazioni: rame solido quando è necessario trattenere il calore infrarosso o una soluzione acquosa quando invece l’obiettivo è emettere infrarossi. Una volta individuata la temperatura alla quale cambiare “colore”, basta una piccola scarica elettrica per modificare lo strato più esterno, depositando il rame o rimuovendolo a secondo delle esigenze.
Passare dalla teoria alla pratica
Il materiale intelligente è stato testato dai ricercatori in 15 diversi casi studio sparsi per gli Stati Uniti, applicando elementi di circa 6 centimetri di diametro in punti differenti dell’edificio. Dopo ben 1.800 cicli di trasformazione da uno strato ad un altro, l’efficienza di questo insolito materiale da costruzione è rimasta inalterata assicurando allo stesso tempo un ottimo isolamento termico.
Il prossimo passo sarà individuare il modo più semplice per fabbricare il materiale e poterlo poi utilizzare nei progetti edilizi.
“Stiamo continuando a lavorare con gli ingegneri e il settore edile per esaminare come questa soluzione possa contribuire a un futuro più sostenibile“, ha concluso Hsu.
