Investigadores del CSIC crean un nanomaterial capaz de enfriar superficies sin electricidad: hasta 13 ºC menos de temperatura

Investigadores del Instituto de Micro y Nanotecnología (IMN-CNM, CSIC) han conseguido crear un material capaz de enfriar superficies sin necesidad de consumir electricidad. El descubrimiento, publicado este verano en la revista Nanophotonics, logra aprovechar la radiación solar para bajar las temperaturas.

Los autores presentan en el artículo una nueva estrategia para fabricar nanoestructuras tridimensionales de fluoruro de polivinilideno (PVDF), un polímero con una elevada capacidad para emitir calor en el infrarrojo. “Estos polímeros PVDF reúnen una combinación de propiedades que resultan especialmente adecuados 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”, explica Cristina Vicente, investigadora en el Instituto de Micro y Nanotecnología (IMN-CNM, CSIC).

Con este nanomaterial, los investigadores lograron reducir cerca de 13 grados la temperatura de las superficies sobre las que lo probaron.

Podría reducir un 20% el consumo de energía mundial

El trabajo del CSIC se basa en un fenómeno físico llamado refrigeración radiativa pasiva diurna (PDRC), según el cual ciertos materiales son capaces de disipar calor hacia el exterior en forma de radiación infrarroja. Este mecanismo solo funciona si el material combina dos propiedades: la primera, reflejar la mayor parte de la radiación solar, con lo que evita calentarse; la segunda, ser capaz de emitir el calor acumulado en lo que se conoce como ventana de transparencia atmosférica, una pequeña región de entre 8 y 13 micrómetros por la que la atmósfera deja escapar la radiación hacia el espacio.

Los PVDF reúnen ambas propiedades, lo que los convertía en el material ideal para realizar el experimento. Los nanomateriales fueron fabricados a partir de moldes nanoporosos de óxido de aluminio anodizado, que permitieron controlar con precisión la geometría interna del material. Para optimizar todavía más su comportamiento, los investigadores crearon una red tridimensional de nanoestructuras y sometieron después al material a distintos procesos de enfriamiento y un tratamiento con radiación ultravioleta, con lo que aumentaron su capacidad para reflejar la radiación solar.

Los ensayos realizados al aire libre durante el verano de 2025 en la azotea del IMN-CNM, CSIC en Tres Cantos (Madrid), confirmaron sus capacidades. En días cálidos, secos y con alta radiación solar, este nanomaterial era capaz de reducir la temperatura hasta 12.9 °C respecto a una muestra de referencia sin recubrimiento.

El potencial de esta tecnología es considerable, pero los investigadores insisten en que todavía está en desarrollo. Para ellos, el principal avance del estudio es haber conseguido una estrategia de fabricación escalable que pueda destinarse a la refrigeración radiativa de alto rendimiento. Actualmente, el 20% del consumo energético mundial se dedica a la refrigeración, por lo que este logro podría reducir considerablemente el consumo global de electricidad.

“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”, concluye Cristina Vicente, líder del proyecto “COOLed”.