Foram desenvolvidas as primeiras 'tintas de mudança de fase' do mundo que podem transformar a forma como aquecemos e resfriamos edifícios, casas e carros - para obter um sofisticado controle de 'clima passivo' - com enorme potencial para ajudar a reduzir o uso de energia e as emissões globais de gases de efeito estufa.

Nova pesquisa publicada no Journal of Materials Chemistry A da Royal Society of Chemistry , liderada pelo Dr. Mohammad Taha, documenta 'tintas de mudança de fase' de prova de conceito que usam nanotecnologia para controlar a temperatura em ambientes cotidianos. Eles conseguem isso ajustando a quantidade de radiação que pode passar por eles, com base no ambiente ao redor.

O Dr. Taha disse que essas tintas podem ser usadas para desenvolver revestimentos para obter aquecimento e resfriamento passivos, reduzindo nossa necessidade de depender da criação de energia para regular as temperaturas.

"Os seres humanos usam muita energia para criar e manter ambientes confortáveis ??- aquecendo e resfriando nossos prédios, casas, carros e até mesmo nossos corpos", disse o Dr. Taha.

"Não podemos mais nos concentrar apenas na geração de energia a partir de recursos renováveis ??para reduzir nosso impacto ambiental. Também precisamos considerar a redução de nosso consumo de energia como parte de nossas soluções energéticas propostas, à medida que os impactos das mudanças climáticas se tornam uma realidade.

"Ao projetar nossas tintas para responder ao ambiente, não apenas reduzimos o gasto de energia , mas também removemos a necessidade de sistemas de controle auxiliares para controlar as temperaturas, o que é um desperdício adicional de energia."

O controle climático passivo permitiria condições de vida confortáveis ??sem gastar energia desnecessariamente. Por exemplo, para fornecer um aquecimento confortável no inverno, as tintas aplicadas na fachada de um edifício podem se transformar automaticamente para permitir a passagem de maior radiação solar durante o dia e maior isolamento para manter o calor durante a noite. No verão, eles podem se transformar para formar uma barreira para bloquear a radiação de calor do sol e do ambiente ao redor.

As versáteis 'tintas de mudança de fase' são uma prova de conceito que podem ser laminadas, pulverizadas ou adicionadas a tintas e materiais de construção . Eles também podem ser incorporados à roupa, regulando a temperatura corporal em ambientes extremos ou na criação de dispositivos eletrônicos flexíveis e vestíveis em grande escala, como circuitos dobráveis, câmeras e detectores e sensores de gás e temperatura.

Dr. Taha disse: "Nossa pesquisa remove as restrições anteriores sobre a aplicação dessas tintas em larga escala de forma barata. Isso significa que estruturas existentes e materiais de construção podem ser adaptados. Com o interesse da fabricação, as tintas podem chegar ao mercado em cinco a 10 anos.

"Através da colaboração com a indústria, podemos ampliá-los e integrá-los em tecnologias novas e existentes como parte de uma abordagem holística para enfrentar os desafios energéticos das mudanças climáticas do mundo.

"O potencial deste material é enorme, pois pode ser usado para muitos propósitos diferentes - como prevenir o acúmulo de calor em eletrônicos de laptop ou em pára-brisas de carros. Mas a beleza deste material é que podemos ajustar suas propriedades de absorção de calor para atender nossas necessidades.

"Um tipo diferente de material de mudança de fase já é usado para fabricar vidro inteligente, mas nosso novo material significa que podemos projetar tijolos e tintas mais inteligentes. Essa nova nanotecnologia pode ajudar a reformar edifícios existentes para torná-los mais eficientes. É melhor para o meio ambiente e sustentável para o futuro."

O avanço foi alcançado descobrindo como modificar um dos principais componentes dos 'materiais de mudança de fase' - óxido de vanádio (VO2). Os materiais de mudança de fase usam gatilhos, como calor ou eletricidade, para criar energia suficiente para que o material se transforme sob estresse. No entanto, os materiais de mudança de fase anteriormente precisavam ser aquecidos a temperaturas muito altas para que suas propriedades de 'mudança de fase' fossem ativadas.

"Usamos nossa compreensão de como esses materiais são combinados para testar como poderíamos acionar a reação do isolador ao metal (IMT), onde o material basicamente atua como um interruptor para bloquear o calor além de uma determinada temperatura - temperatura próxima da sala (30- 40 C)", disse o Dr. Taha.

Dr. Taha disse que o próximo passo envolverá levar a pesquisa, patenteada pela Universidade de Melbourne, para produção.