La pintura más blanca del mundo es más delgada que nunca y es ideal para vehículos

La pintura más blanca del mundo, desarrollada en la Universidad de Purdue, ahora es más delgada y liviana que nunca. Foto: Unsplash/Ern Low

La pintura más blanca del mundo, creada por investigadores de la Universidad de Purdue, mantiene las superficies tan frescas que podría reducir la necesidad de aire acondicionado. Ahora, este mismo grupo de investigadores ha desarrollado una nueva formulación más delgada y liviana, ideal para disipar el calor de automóviles, trenes y aviones.

Desde que se dieron a conocer las capacidades aislantes de esta pintura, la profesora de ingeniería mecánica de Purdue, Xiulin Ruan, no ha dejado de recibir mensajes por parte de actores clave de la industria. “Todos me han contactado, desde fabricantes de naves espaciales hasta arquitectos y empresas que fabrican ropa y zapatos”, dice, y añade que la mayoría de ellos le hacen dos preguntas: dónde pueden adquirir la pintura, y si se puede hacer una versión más ligera o delgada.

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De acuerdo con un comunicado de la Universidad de Purdue, la formulación original de la pintura ultra blanca utilizaba nanopartículas de sulfato de bario para reflejar 98.1 % de la luz solar, lo que le permite enfriar las superficies exteriores más de 4.5 °C por debajo de la temperatura ambiente. Si se cubre un techo con esa pintura, esencialmente es posible enfriar una casa con mucho menos aire acondicionado.

No obstante, había un problema. “Para lograr este nivel de enfriamiento radiativo por debajo de la temperatura ambiente, tuvimos que aplicar una capa de pintura de al menos 400 micrones de espesor”, explica Ruan. “Eso está bien si está pintando una estructura estacionaria robusta, como el techo de un edificio. Pero en aplicaciones con requisitos precisos de tamaño y peso, la pintura debe ser más delgada y liviana”.

Por ello, el equipo de Ruan comenzó a experimentar con otras opciones, superando el límite de la capacidad de los materiales para dispersar la luz solar. Su última formulación es una pintura nanoporosa que incorpora nitruro de boro hexagonal como pigmento, una sustancia utilizada principalmente en lubricantes. Esta nueva pintura alcanza casi el mismo punto de referencia de reflectancia solar (97.9 %) con una sola capa de pintura de 150 micrones.

Ligereza y fuerte dispersión de la luz solar

“El nitruro de boro hexagonal tiene un alto índice de refracción, lo que conduce a una fuerte dispersión de la luz solar”, dijo Andrea Felicelli, estudiante de doctorado en ingeniería mecánica de Purdue que trabajó en el proyecto. “Las partículas de este material también tienen una morfología única, que llamamos nanoplaquetas”.

Ioanna Katsamba, otra estudiante de doctorado en ingeniería mecánica en Purdue, hizo simulaciones por computadora para comprender si la morfología de las nanoplaquetas ofrece algún beneficio, y halló que “las nanoplaquetas son más efectivas para recuperar la radiación solar que las nanopartículas esféricas utilizadas en pinturas refrigerantes anteriores”.

Investigadores de la Universidad de Purdue crearon una nueva fórmula para la pintura más blanca del mundo. La iteración anterior (izquierda) requería una capa de 0.4 milímetros de espesor para lograr un enfriamiento radiante por debajo del ambiente. La nueva formulación puede lograr un enfriamiento similar con una capa de solo 0.15 milímetros de espesor. Foto: Universidad de Purdue/Andrea Felicelli.

La pintura también incorpora vacíos de aire, lo que la hace altamente porosa a nanoescala. Esta menor densidad, junto con la delgadez, ofrece otro gran beneficio: un peso reducido. La nueva pintura pesa 80% menos que la pintura de sulfato de bario, pero logra una reflectancia solar casi idéntica.

“Este peso ligero abre las puertas a todo tipo de aplicaciones”, dijo George Chiu, profesor de ingeniería mecánica de Purdue y experto en impresión de inyección de tinta. “Ahora esta pintura tiene el potencial de enfriar los exteriores de aviones, automóviles o trenes. Un avión sentado en la pista en un caluroso día de verano no tendrá que hacer funcionar el aire acondicionado con tanta fuerza para enfriar el interior, ahorrando grandes cantidades de energía. Las naves espaciales también tienen que ser lo más ligeras posible, y esta pintura puede ser parte de eso”.

En cuanto a la otra gran pregunta, ¿dónde puedo comprar la pintura?, Ruan explica que están en conversaciones para lograr su comercialización, y aunque aún hay problemas por resolver, “se está avanzando”. Las solicitudes de patente para esta formulación se han presentado a través de la Oficina de Comercialización de Tecnología de la Fundación de Investigación Purdue.

“Esta pintura ayudará a enfriar las superficies y reducirá en gran medida la necesidad de aire acondicionado”, detalla Ruan. “Esto no solo ahorra dinero, sino que reduce el uso de energía, lo que a su vez reduce las emisiones de gases de efecto invernadero. Y a diferencia de otros métodos de enfriamiento, esta pintura irradia todo el calor hacia el espacio profundo, lo que también enfría directamente nuestro planeta. Es bastante sorprendente que una pintura pueda hacer todo eso”.