A veces la inspiración puede tomar la forma de un recuerdo, una idea… o un escarabajo. En este caso, un escarabajo capaz de regular su temperatura en los lugares más cálidos de la Tierra. Es la pieza central de una nueva investigación con importantes implicaciones potenciales para enfriar todo. Desde edificios hasta dispositivos electrónicos de una manera ecológica. Se trata del escarabajo que sobrevive en áreas volcánicas.
Frío, más frío
Lo investigan la Universidad de Texas, la Universidad Jiao Tong de China y el Instituto Real de Tecnología KTH en Suecia. Tienen nueva información sobre una especie de escarabajo longicornio. Puede enfriar su cuerpo lo suficiente como para sobrevivir en zonas volcánicas en el sudeste asiático. Utilizaron esa información para crear una película fotónica basada en la estructura del ala del escarabajo. Usaron materiales comunes y flexibles que son mecánicamente fuertes y pueden fabricarse a gran escala. La película se enfría pasivamente. Significa que no consume energía como los sistemas que utilizamos para mantener bajas las temperaturas en nuestros automóviles y edificios.
Los hallazgos fueron publicados hoy en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.
«En cualquier lugar que necesite enfriamiento, esto puede ayudar», dijo Yuebing Zheng. Es profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Mecánica Walker. «Los refrigeradores, aires acondicionados y otros métodos consumen grandes cantidades de energía. Pero esto se está enfriando por sí solo».
El equipo descubrió que su película reducía las temperaturas de los artículos a la luz solar directa hasta en 5.1 grados Celsius. Más de 9 grados Fahrenheit.
Recubriendo todo
La película funcionaría como un recubrimiento sobre los objetos. Se podría colocar encima de las ventanas en edificios de oficinas y apartamentos. Podría proteger los paneles solares de la degradación por la exposición constante a la luz solar. O envolverse alrededor de los automóviles para mantenerlos frescos mientras están estacionados. Y podría ser un ingrediente clave en novedosas telas de enfriamiento.
La Administración de Información de Energía de EE. UU. proyecta un salto en el consumo de aire acondicionado para 2050. 59% más en el sector residencial y un aumento del 17% en el uso comercial.
La capacidad de enfriamiento del escarabajo se conocía anteriormente. Pero lo que lo hizo tan efectivo para regular su temperatura seguía siendo un misterio. El equipo descubrió que las “pelusas” triangulares en sus alas juegan un papel importante. Reflejan la luz solar y eliminan el calor interno del cuerpo.
Los escarabajos longicornios también se conocen como escarabajos de cuernos largos. Esta investigación se centra en una especie específica del escarabajo, Neocerambyx Gigas. Puede sobrevivir en climas cálidos y abrasadores cerca de volcanes activos en Tailandia e Indonesia. Las temperaturas de verano allí superan los 40 grados Celsius (105 grados Fahrenheit). El suelo se calienta hasta 70 C (158 F). Cuando hace calor, los escarabajos permanecen quietos. Dejan de alimentarse para evitar tomar el exceso de calor del movimiento.
A gran escala
La película que creó el equipo está hecha de PDMS, un polímero flexible y ampliamente utilizado. Los materiales son comunes utilizados y el proceso sencillo (micro-estampado). Zheng cree que el proyecto tendrá éxito.
«Imitar la biología no funciona a mayor escala debido a los altos costos y los estrictos requisitos de fabricación», dijo Zheng.
En el futuro, el equipo de investigación está trabajando para optimizar aún más el proceso de fabricación a gran escala. Buscarán oportunidades de comercialización en varias áreas. Eso incluye edificios de eficiencia energética, sistemas de enfriamiento de agua, telas térmicas… Y todo empezó con el escarabajo que sobrevive en áreas volcánicas. Así que cuando no puedas huir del calor agobiante, debes desear ser, por un instante, un escarabajo.
