Una nuova ricerca pubblicata su The Royal Society of Chemistry’s Journal of Materials Chemistry A, condotta dal dottor Mohammad Taha, documenta una prova di concetto di “inchiostri a cambiamento di fase” che utilizzano la nanotecnologia per controllare la temperatura negli ambienti. Ciò avviene regolando la quantità di radiazioni che possono attraversarli, in base all’ambiente circostante. Secondo il dottor Taha, questi inchiostri potrebbero essere utilizzati per sviluppare rivestimenti in grado di riscaldare e raffreddare passivamente, riducendo la necessità di ricorrere alla creazione di energia per regolare le temperature. “Gli esseri umani utilizzano molta energia per creare e mantenere ambienti confortevoli, riscaldando e raffreddando gli edifici, le case, le automobili e persino i nostri corpi”, ha dichiarato il dottor Taha.
“Non possiamo più concentrarci solo sulla generazione di energia da risorse rinnovabili per ridurre il nostro impatto ambientale. Dobbiamo anche considerare la riduzione del consumo energetico come parte delle soluzioni energetiche proposte, dato che l’impatto del cambiamento climatico diventa una realtà. Progettando i nostri inchiostri in modo che rispondano all’ambiente circostante, non solo riduciamo il dispendio energetico, ma eliminiamo anche la necessità di sistemi di controllo ausiliari per la regolazione delle temperature, che rappresentano un ulteriore spreco di energia”.
Il controllo passivo del clima permetterebbe di vivere in condizioni confortevoli senza spendere inutilmente energia. Ad esempio, per garantire un riscaldamento confortevole in inverno, gli inchiostri applicati sulla facciata di un edificio potrebbero trasformarsi automaticamente per consentire il passaggio di una maggiore radiazione solare durante il giorno e un maggiore isolamento per trattenere il calore durante la notte. In estate, invece, potrebbero trasformarsi in una barriera per bloccare le radiazioni termiche provenienti dal sole e dall’ambiente circostante. I versatili “inchiostri a cambiamento di fase” sono una prova di concetto che può essere laminata, spruzzata o aggiunta a vernici e materiali da costruzione. Potrebbero anche essere incorporati negli indumenti, per regolare la temperatura corporea in ambienti estremi, o nella creazione di dispositivi elettronici flessibili e indossabili su larga scala, come circuiti pieghevoli, telecamere e rilevatori, sensori di gas e di temperatura. Il dottor Taha ha dichiarato: “La nostra ricerca elimina le precedenti restrizioni all’applicazione di questi inchiostri su larga scala a basso costo. Significa che le strutture e i materiali da costruzione esistenti possono essere adattati. Con l’interesse della produzione, gli inchiostri potrebbero arrivare sul mercato in cinque o dieci anni.
La scoperta è stata ottenuta grazie alla possibilità di modificare uno dei componenti principali dei “materiali a cambiamento di fase”, l’ossido di vanadio (VO2). I materiali a cambiamento di fase utilizzano fattori scatenanti, come il calore o l’elettricità, per creare energia sufficiente affinché il materiale si trasformi sotto stress. Tuttavia, in precedenza i materiali a cambiamento di fase dovevano essere riscaldati a temperature molto elevate per attivare le loro proprietà di “cambiamento di fase”. Il dottor Taha ha dichiarato che il prossimo passo sarà quello di portare la ricerca, brevettata dall’Università di Melbourne, alla produzione.
