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Un gruppo di ricercatori spagnoli del CSIC ha sviluppato una rete di nanostrutture in PVDF capace di auto-raffreddarsi sotto la luce solare, eliminando la necessità di elettricità. Durante i test all'aperto, il materiale ha mostrato una diminuzione della temperatura superficiale di 12,9°C rispetto a un oggetto di riferimento esposto alle stesse condizioni. Questo risultato, pubblicato su Nanophotonics, deriva da un processo di infiltrazione polimerica su template nanoporosi, con l'obiettivo di alleggerire il carico dei sistemi di raffrescamento attivo per edifici e dispositivi.
Il team di ricerca e il progetto COOLed
Lo studio è stato condotto dal gruppo FINDER dell'Instituto de Micro y Nanotecnología (IMN-CSIC) di Madrid, sotto la guida della ricercatrice Cristina Vicente Manzano, insieme a Amaia Iglesias-Elcano, Luis Moreno-Sanabria e Marisol Martín-González. Il lavoro fa parte del progetto COOLed, finanziato da una borsa ERC Consolidator Grant dell'Unione Europea, che supporta la ricerca di frontiera.
La tecnica impiega template tridimensionali di ossido di alluminio anodizzato (3D-AAO), all'interno dei cui pori viene infiltrato il PVDF (polivinilidenfluoruro). Il materiale viene poi raffreddato attraverso tre protocolli specifici: naturale, rapido e ultra-rapido, e successivamente trattato con raggi UV per aumentare lo sbiancamento superficiale e, di conseguenza, la sua capacità riflettente.
Prestazioni del raffreddamento passivo
La versione del materiale ottenuta con il raffreddamento ultra-rapido raggiunge una riflettanza solare media dell'82,4% e un'emissività del 96,7% nella finestra atmosferica, dove il calore può essere disperso direttamente nello spazio. Questi valori teorici indicano una potenza di raffrescamento di 182,3 W/m² con un irraggiamento solare di 1.000 W/m².
Le misurazioni sul campo, effettuate nell'estate del 2025 in condizioni di cielo sereno e bassa umidità, hanno confermato i dati di laboratorio. Con un irraggiamento di picco di 962 W/m², il film in 3D-PVDF è rimasto fino a 12,9°C più freddo rispetto all'oggetto di riferimento.
Prospettive future del raffreddamento passivo
Il gruppo FINDER sta già considerando le applicazioni pratiche di questa tecnologia. Vicente Manzano ha spiegato che il metodo di fabbricazione è relativamente economico e può essere adattato a processi industriali, aprendo nuove possibilità per integrare questi materiali in tetti e facciate di edifici, dispositivi elettronici, veicoli o sistemi di gestione termica personale. L'obiettivo principale è ridurre l'uso del raffrescamento attivo, diminuendo così i consumi energetici e le emissioni legate all'aria condizionata.
Sebbene il raffrescamento radiativo diurno non sia un concetto nuovo, la durabilità del materiale, la sua resistenza allo sporco e agli agenti atmosferici, e il costo reale di una produzione su scala industriale sono aspetti che lo studio non ha approfondito in dettaglio.
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