La caída de las temperaturas nocturnas es un hecho fundamental, que puede dañar cultivos, equipos e infraestructuras. Un equipo de científicos ha creado un nuevo tipo de película que absorbe y refleja selectivamente diferentes longitudes de onda de luz infrarroja para mantener los objetos calientes de manera efectiva, ayudando a proteger los cultivos y la infraestructura de los daños causados ​​por las bajas temperaturas nocturnas.

La atmósfera de la Tierra es transparente a ciertas longitudes de onda infrarrojas (es decir, energía térmica), lo que significa que pueden atravesar la atmósfera y llegar a las temperaturas extremadamente frías del espacio. Los científicos están explotando este fenómeno para desarrollar sistemas de enfriamiento radiativo para edificios, pero también es la razón por la cual las temperaturas de la superficie caen dramáticamente durante la noche.

Estas fluctuaciones de temperatura y los impactos posteriores, como las heladas y el rocío, pueden dañar cultivos, líneas eléctricas y otros equipos e infraestructura expuestos a los elementos. La calefacción activa a menudo requiere el uso de calefactores, lo que no sólo consume energía sino que también tiene un gran impacto en el medio ambiente.

Pero en un nuevo estudio, científicos de la Academia de Ciencias de China han creado un sistema de calefacción radiante que funciona de forma pasiva. El equipo de investigación creó una película nanofotónica que refleja y absorbe selectivamente diferentes longitudes de onda de luz para maximizar el calor proporcionado al objeto que cubre. La clave es reflejar longitudes de onda en el rango de 8 a 14 micrones donde la atmósfera es transparente, mientras absorbe longitudes de onda en los rangos de 5 a 8 y de 14 a 16 (bandas de radiación).

La película está hecha de cinco capas ultrafinas de germanio y sulfuro de zinc que se alternan. Estos materiales tienen una reflectancia de 0,91 en la ventana transparente y una absortividad de 0,7 en la banda de radiación. En las pruebas al aire libre, la película mantuvo con éxito la superficie cubierta 2,1°C (3,8°F) más cálida que una superficie que reflejaba todas las longitudes de onda y 4,4°C (7,9°F) más cálida que una superficie que absorbía todas las longitudes de onda.

Parece un problema que una manta u otra cobertura básica podría resolver, pero el equipo dice que esta tecnología es mucho más efectiva para proteger superficies y objetos vulnerables. Además, si esta tecnología se instala en un edificio, puede mantenerlo a una temperatura agradable durante la noche y, al mismo tiempo, ahorrar una fortuna en las facturas de energía.

La investigación fue publicada en la revista Light: Science and Applications.