Os edifícios são grandes consumidores de energia, representando cerca de 40% da produção global de energia. Uma parte significativa desta energia é perdida através de janelas ineficientes – que vazam calor no inverno e retêm calor excessivo no verão. A questão não é apenas económica; é um problema central na busca por infraestrutura sustentável. Embora os edifícios sem janelas não sejam uma solução viável, pesquisadores da Universidade do Colorado em Boulder podem ter encontrado uma alternativa prática: um isolante transparente que imita a estrutura do plástico bolha.
O Desafio do Isolamento Transparente
O isolamento convencional funciona bloqueando a transferência de calor, mas as janelas exigem transparência. Encontrar materiais que se destaquem em ambos tem se mostrado difícil. Ivan Smalyukh, físico de materiais da CU Boulder, explica: “Encontrar isoladores transparentes é realmente desafiador”. A solução da equipe, batizada de Mesoporous Optically Clear Heat Insulator (MOCHI), aborda esse problema de frente.
Como funciona o MOCHI: uma rede aérea microscópica
MOCHI é um gel de silicone com estrutura interna única. Tal como os aerogéis utilizados nos rovers da NASA em Marte, ele retém o ar dentro de uma rede microscópica de poros. Porém, MOCHI se diferencia pela disposição desses poros. Os aerogéis dispersam a luz devido à distribuição aleatória dos poros, tornando-os opacos. A MOCHI, em vez disso, usa surfactantes para criar estruturas alinhadas e semelhantes a fios dentro de uma base de silicone líquido. Ao substituir o surfactante por ar, a equipe criou uma matriz de tubos microscópicos.
O resultado é um material que contém 90% de ar em volume. Este elevado teor de ar reduz drasticamente a transferência de calor porque os minúsculos poros limitam as colisões moleculares – o principal mecanismo de transferência de calor em gases. Como diz Smalyukh, as moléculas “esbarram nas paredes dos poros” em vez de trocarem energia livremente.
Desempenho e Potencial
MOCHI é tão eficaz que uma folha de apenas 5 milímetros pode proteger a mão de uma chama aberta. Crucialmente, reflecte apenas cerca de 0,2% da luz recebida, mantendo uma transparência quase perfeita. Além do isolamento, o material poderia até ser usado para capturar calor para a produção sustentável de energia.
“Mesmo quando o dia está um pouco nublado, você ainda pode aproveitar muita energia e usá-la para aquecer a água e o interior do edifício”, explica Smalyukh.
Obstáculos de produção e perspectivas futuras
Apesar de utilizar ingredientes baratos, o atual processo de fabricação da MOCHI é lento e trabalhoso. A equipe de pesquisa pretende agilizar a produção, abrindo caminho para uma ampla adoção em projetos arquitetônicos. Embora a expansão continue a ser um desafio, os benefícios potenciais – redução do desperdício de energia e soluções de aquecimento sustentáveis – fazem do MOCHI um desenvolvimento promissor na tecnologia de construção.
Em conclusão, o MOCHI representa um passo significativo no sentido de edifícios mais eficientes em termos energéticos. O seu design único aborda um problema de longa data no isolamento e, se os obstáculos de fabrico puderem ser ultrapassados, poderá reduzir drasticamente o consumo de energia no setor da construção.
