China revela al mundo un revolucionario invento con el que promete acabar con la climatización
Las altas temperaturas siempre serán motivo de preocupación y, sobre todo, de precaución, ya que, cuando hace demasiado calor, aumentan las posibilidades de padecer enfermedades gastrointestinales o incluso cardiovasculares, además de que dañan las infraestructuras de los edificios o las redes eléctricas.
Los golpes de calor también son muy comunes en temporadas donde se superan las temperaturas medias, por lo que se suele recurrir a refrescarse con bebidas, alimentos o algo que casi no falla en muchos hogares o establecimientos: los ventiladores o aires acondicionados.
Sin embargo, estos sistemas consumen demasiada energía, lo que no resulta rentable para las familias que viven en lugares muy calurosos o que requieren de más de un aparato para poder mantener bajo control el calor. Se estima que actualmente, el 20% del consumo eléctrico a nivel mundial proviene de estas fuentes y será la más importante para el 2050.
Pero esto no es lo único preocupante, ya que los gases refrigerantes que se utilizan para estos sistemas son altamente contaminantes, por lo que es necesario que se resuelva el problema, tanto de apaciguar las altas temperaturas como optar por tecnologías más sostenibles.
En esto China ha dado un gran paso y está más cerca de resolver estos inconvenientes, gracias a un invento que se basa en la refrigeración elastocalórica. Esta tecnología se basa en aleaciones de materiales con memoria de forma que absorben calor al estirarse y lo liberan cuando se contraen.
Esta tecnología es eficiente y no contamina, pero uno de los mayores obstáculos a los que se enfrenta es el elevado costo de los materiales y que su durabilidad no es muy larga, por lo que no se ha podido comercializar.
Los materiales con memoria de forma, como la aleación de Ni-Ti tienen una característica única: la superelasticidad. Cuando se ven sometidos a tensión mecánica producida por pistones o resortes, entran en la fase martenística, estirándose y absorbiendo el calor. En el momento en que la tensión se libera, vuelven a su fase sustenística, logrando recuperar su forma original y liberando el calor en el proceso.
A pesar de que se trata de un método muy eficiente, el inconveniente es que estos materiales pierden sus propiedades superelásticas y con ello, su capacidad refrigerante. Su rango es muy limitado, siendo su récord 50,6 Kelvin, por lo que su vida útil es muy corta.
Con el objetivo de superar esta limitación, expertos del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de China han presentado un invento en tres fases, en el que se añade agua entre el extremo caliente y el frío para extender la ventana de superelasticidad hasta los 100 Kelvin, por lo que desarrollaron combinaciones específicas de Ni-Ti para cada fase, ajustando la temperatura de cada una de manera más eficiente.
Gracias a este logro es que se podrá dejar de utilizar los tradicionales sistemas de refrigeración que funcionan a base de gases contaminantes y consumen grandes cantidades de energía, por lo que será más fácil implementar esta nueva tecnología en refrigeradores, aires acondicionados y hasta coches eléctricos a un precio competitivo.
Y con el avance que lograron los científicos chinos, este invento podría soportar miles de ciclos de deformación y reformación sin perder sus propiedades superelásticas, por lo que su vida útil se extendería durante décadas, al igual que los sistemas tradicionales.