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MIT desarrolla un sistema de enfriamiento sin energía que realmente funciona


Los investigadores del MIT han concebido un nuevo sistema de enfriamiento que está hecho de materiales económicos y no requiere combustible fósil generado que realmente funcione de manera efectiva. La innovación clave pronto podría proporcionar un enfriamiento confiable y económico muy necesario en ubicaciones fuera de la red, así como otras aplicaciones útiles del mundo real.

Una sombrilla de alta tecnología

La invención funciona esencialmente como una versión de alta tecnología de una sombrilla al permitir la emisión de calor en el rango de luz del infrarrojo medio. Estas longitudes de onda de luz pueden pasar directamente a través de la atmósfera e irradiar al frío del espacio exterior atravesando los gases de efecto invernadero.

¡Y sus efectos no son una broma! En una prueba inicial de prueba de concepto, el dispositivo ya ha logrado un enfriamiento de 6 C (acerca de 11 F) por debajo de la temperatura ambiente. Pero los científicos estiman que podría aumentarse hasta tanto como 20 grados centígrados (36 grados Fahrenheit).

Esta no es la primera vez que los científicos intentan diseñar sistemas de enfriamiento pasivo que irradian calor en forma de longitudes de onda de luz en el infrarrojo medio. Pero los sistemas anteriores se han basado en dispositivos fotónicos de ingeniería compleja, lo que los hace costosos y difíciles de producir en masa.

Sin embargo, el equipo del MIT concibió una idea para dar sombra al dispositivo esencialmente colocando un paraguas sobre él y al mismo tiempo completándolo con aislamiento para protegerlo de la temperatura del aire ambiente. Fue este avance el que hizo que el enfriamiento pasivo fuera más viable en el sistema.

“Construimos la instalación e hicimos experimentos al aire libre en una azotea del MIT”, dijo el co-creador del dispositivo Bikram Bhatia. “Se hizo con materiales muy simples” y mostró claramente la efectividad del sistema.

Engañosamente simple

Quizás lo más impresionante del dispositivo es su sencillez. “Es algo engañosamente simple”, dijo la colaboradora y profesora de ingeniería mecánica y jefa de departamento Evelyn Wang.

“Al tener una pantalla separada y un emisor a la atmósfera, dos componentes separados que pueden tener un costo relativamente bajo, el sistema no requiere una capacidad especial para emitir y absorber selectivamente. Estamos usando selectividad angular para permitir bloquear el sol directo, mientras continuamos emitiendo las longitudes de onda que transportan el calor al cielo ", dijo Wang.

Este enfoque hace que el sistema sea ideal para aplicaciones más localizadas. “Esto sería útil para aplicaciones de refrigeración, como almacenamiento de alimentos o vacunas”, explicó Wang.

Incluso si no fuera lo suficientemente potente como para bajar la temperatura hasta los niveles necesarios, "al menos podría reducir las cargas" en los sistemas eléctricos de refrigeración, dijo el investigador. También podría ser útil en determinados sistemas fotovoltaicos concentrados para prevenir el sobrecalentamiento.

El equipo ahora está trabajando para mejorar el aislamiento del dispositivo para lograr el equilibrio perfecto para evitar que se caliente demasiado del aire circundante, sin bloquear su capacidad de irradiar calor. El equipo ya ha solicitado patentes sobre la invención.

El nuevo sistema se describe esta semana en la revistaNature Communications.


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