Pesquisadores chineses criam revestimento que alterna entre aquecimento e resfriamento passivo de superfícies

Pesquisadores chineses desenvolveram o filme Janus, um revestimento experimental capaz de alternar entre o aquecimento e o resfriamento passivo de superfícies. A tecnologia, inspirada na plumagem e nas estruturas direcionais dos pinguins, combina resistência à água e ao gelo com controle eletromagnético, visando reduzir a demanda energética em edifícios, veículos e dispositivos eletrônicos sem a necessidade de consumo elétrico adicional.

A inovação soluciona uma limitação da engenharia térmica, na qual materiais absorventes de calor são ineficazes no verão, enquanto revestimentos refrescantes impedem o aproveitamento solar no inverno. Para superar isso, o filme Janus apresenta duas faces distintas: uma projetada para a captação de calor e outra para a rejeição da radiação solar.

Em testes ao ar livre, a face de aquecimento absorveu 94,5% da energia solar, atingindo temperaturas próximas a 87 °C. Já a face de resfriamento refletiu mais de 90% da radiação e liberou calor para o exterior via resfriamento radiativo, mantendo-se entre 4 °C e 12 °C abaixo da temperatura ambiente.

O funcionamento do material baseia-se no dióxido de vanádio, composto integrado em microestruturas fibrosas dentro de uma camada polimérica flexível. Esse elemento altera seu comportamento conforme a temperatura: atua como isolante em temperatura ambiente e torna-se um metal condutor ao ultrapassar os 68 °C, modificando a resposta eletromagnética da superfície.

Essa característica impacta a transmissão de sinais sem fio. Em determinadas faixas de frequência, a transmissão por micro-ondas caiu de 83,6% para 0,06% após o aquecimento do material, o que abre possibilidades para a proteção contra interferências em comunicações e veículos inteligentes.

No setor da construção civil, onde o condicionamento térmico representa cerca de 50% do consumo global de energia de edifícios, a aplicação do filme em fachadas e coberturas poderia gerar uma economia estimada em 11 kWh por metro quadrado ao ano, dependendo da orientação e do uso da superfície.

Além da gestão térmica, o revestimento é superhidrofóbico, facilitando a limpeza e dificultando a formação de gelo. Experimentos mostraram que o congelamento foi adiado por 812 segundos e que o gelo acumulado derreteu em menos de 18 minutos sob radiação solar moderada, mesmo com a temperatura externa em -6 °C. Tal propriedade é relevante para drones, aviação, linhas de energia e turbinas eólicas.

A tecnologia também pode ser aplicada em veículos elétricos para manter baterias em faixas térmicas ideais, além de satélites e aeronáutica, ao integrar isolamento térmico e blindagem eletromagnética em uma única estrutura ultrafina. Atualmente, o projeto segue em fase experimental, com foco no aprimoramento da fabricação em larga escala e na avaliação da durabilidade em condições reais.