A inovação mereceu a capa da revista científica devido tanto ao ineditismo quanto ao rendimento.
[Imagem: Ho Jun Jin et al. - 10.1002/adma.202507682]

Refrigeração passiva automática

O recente entusiasmo com as tecnologias de refrigeração passiva, ou resfriamento radiativo, que podem aquecer ou resfriar os ambientes sem gasto de eletricidade, tem-se baseado sobretudo no desenvolvimento de materiais que interagem com a luz solar, do espectro visível ao infravermelho.

Mas Ho Jun Jin e colegas do Instituto de Ciência e Tecnologia Daegu Gyeongbuk, na Coreia do Sul, queriam algo diferente, mais "inteligente", um dispositivo capaz de controlar automaticamente o aquecimento e o resfriamento.

Para isso, em lugar das tradicionais superfícies refletoras, a equipe projetou e construiu um aparelho que abre e fecha automaticamente em resposta aos ângulos da luz solar, permitindo alternar entre aquecimento e resfriamento. O projeto do aparelho se baseou nos princípios arquitetônicos orientais, onde os ângulos dos beirais variam com a latitude.

Para simplificar o projeto, o dispositivo tem como elemento motor uma liga com memória de forma (SMA), um tipo de músculo artificial que responde às mudanças de temperatura, deformando-se quando aquecido e retornando à sua forma original quando volta à sua temperatura de referência.

O resultado é um aparelho que abre e fecha sem a necessidade de uma fonte de energia externa, usando apenas o calor ambiente.

Detalhes do dispositivo e sua implementação.
[Imagem: Ho Jun Jin et al. - 10.1002/adma.202507682]

Tecnologias ópticas

Gerenciamento térmico automático

Quando a estrutura tridimensional do dispositivo está fechada, sua superfície reflete o calor solar e emite luz infravermelha média, funcionando no modo de resfriamento ao enviar o calor para o frio do espaço, já que a atmosfera é transparente para o comprimento de onda emitido.

Por outro lado, quando a estrutura está aberta, a superfície preta que absorve a luz solar fica exposta, alternando para o modo de aquecimento.

Em resumo, o dispositivo transita automaticamente entre os modos de resfriamento e aquecimento, sem necessidade de operação adicional, com base na estação do ano ou nas mudanças de temperatura externa, contribuindo para a redução do consumo de energia do edifício.

A equipe realizou experimentos sob diversas perspectivas e condições em um ambiente externo real, confirmando que o sistema consegue controlar o aquecimento e o resfriamento de forma estável, independentemente da forma estrutural do edifício.

"Este estudo apresenta um sistema de aquecimento e resfriamento ecológico que opera de forma independente, sem necessidade de fonte de energia, e sugere uma nova direção para a tecnologia de construção de próxima geração com foco em economia de energia. Por ter sido selecionado como estudo de capa de um periódico acadêmico de renome mundial, contribuiremos para a economia de energia em instalações industriais e edifícios urbanos por meio do desenvolvimento de aplicações práticas," comemorou o professor Kim Bong-hoon, coordenador da equipe.