Las nanoestructuras 3D-PVDF autoportantes conservan su flexibilidad mecánica al aire libre, sin mostrar signos de fragilización ni agrietamiento.
Un prometedor nanomaterial creado en España logra enfriar superficies hasta 12,9 grados sin consumir energía
Investigadores del CSIC desarrollan una nanoestructura capaz de disipar calor por radiación infrarroja, una alternativa pasiva al aire acondicionado que podría integrarse en fachadas, dispositivos electrónicos y vehículos.
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Decir que este verano está siendo caluroso es quedarse corto. España vivió los meses de junio y julio más cálidos de la serie histórica, con una temperatura media de 24,5 grados que supera en 2,9 grados el promedio entre 1991 y 2020, según ha confirmado la AEMET.
A escala continental, Copernicus ha situado este verano como el más caluroso jamás medido en Europa occidental, con una anomalía media de 2,79 grados sobre el promedio histórico, mientras la quinta ola de calor de la temporada se instalaba sobre la Península bajo el fenómeno conocido como "cúpula del calor".
Para afrontar este desafío térmico, lo primero que se nos viene a la cabeza es el aire acondicionado. Una idea genial, de no ser porque la refrigeración concentra ya cerca del 20% del consumo eléctrico mundial, una cifra que los organismos internacionales prevén que siga creciendo a medida que las temperaturas globales aumentan y las ciudades se calientan. Y no es que el precio de la luz esté tampoco para tirar cohetes.
Así que, ¿qué otras opciones nos quedan? Esa es la pregunta que se hizo un equipo de investigadores del Instituto de Micro y Nanotecnología del CSIC, que ha desarrollado un nanomaterial capaz de enfriar superficies expuestas al sol sin necesidad de conectarlo a la red eléctrica.
El trabajo, publicado en la revista Nanophotonics, consiste en fabricar nanoestructuras tridimensionales de fluoruro de polivinilideno (PVDF), un polímero con una notable capacidad para emitir calor en el infrarrojo. Para darle forma a escala nanométrica, los científicos recurrieron a moldes nanoporosos de óxido de aluminio anodizado, conocidos como 3D-AAO, que permiten controlar con precisión la geometría interna del material.
Ese control geométrico resulta determinante porque las propiedades ópticas de cualquier refrigerador radiativo dependen directamente de su diseño a nivel nanométrico.
Una ventana en la atmósfera
La tecnología se apoya en un fenómeno conocido como refrigeración radiativa pasiva diurna (PDRC), mediante el cual ciertos materiales disipan calor hacia el exterior en forma de radiación infrarroja sin recibir ningún aporte energético.
Para que el mecanismo funcione, el material debe cumplir dos condiciones simultáneas: reflejar la mayor parte de la radiación solar para no calentarse, y emitir con eficacia el calor acumulado dentro de la llamada ventana de transparencia atmosférica, situada entre los 8 y los 13 micrómetros. Es precisamente en ese tramo del espectro donde la atmósfera terrestre deja escapar la radiación térmica hacia el espacio.
Cuando ambas condiciones se cumplen, el material puede llegar a situarse por debajo de la temperatura ambiente de forma completamente pasiva.
"Estos polímeros reúnen una combinación de propiedades que resultan especialmente adecuadas debido a que emiten muy bien el calor en el infrarrojo, su resistencia a la radiación ultravioleta, su carácter hidrófobo que favorece el efecto autolimpiante y se mantiene estable frente a la humedad, así como su durabilidad en exteriores", detalla Cristina Vicente, investigadora del IMN-CNM (CSIC) y líder del proyecto COOLed.
Doce grados menos bajo el sol de Madrid
Para llevar la teoría al terreno práctico, el equipo fabricó una red tridimensional de nanoestructuras de PVDF infiltrando el polímero en las plantillas nanoporosas de alúmina. Después sometieron el material a distintos procesos de enfriamiento y a un tratamiento con radiación ultravioleta que blanquea su superficie y, con ello, aumenta su capacidad de reflejar la luz solar.
La comprobación llegó al aire libre. Durante el verano de 2025, los investigadores expusieron el material en la azotea del propio instituto, en Tres Cantos (Madrid), y compararon su comportamiento con una muestra de referencia sin recubrimiento.
En las jornadas más favorables para el fenómeno (días cálidos, secos y con una radiación solar elevada), el nanomaterial redujo la temperatura hasta 12,9 grados centígrados respecto a la muestra de control.
Ahora el reto está en pasar del laboratorio al mundo comercial, de las musas al teatro, a su escalado industrial.
"Este método de fabricación es relativamente económico ya que se puede adaptar a procesos industriales y abre nuevas vías para diseñar materiales que podrían incorporarse en cubiertas y fachadas de edificios, dispositivos electrónicos, vehículos o sistemas de gestión térmica personal, contribuyendo a disminuir la necesidad de refrigeración activa y, con ello, el consumo energético y las emisiones asociadas al uso del aire acondicionado", anticipa Vicente.
