Los materiales luminiscentes podrían refrescar nuestras ciudades e iluminar las calles

Oct 27, 2023

Imagina una ciudad que pueda brillar en la oscuridad, sin electricidad. Algún día, esto podría ser una realidad, gracias a los materiales luminiscentes.

Dichos materiales ya se están utilizando para iluminación de emergencia, marcadores de calles y decoraciones. Pero, algún día, podrían usarse para enfriar nuestras ciudades y, al mismo tiempo, reducir el uso de electricidad.

El efecto de enfriamiento: Las islas de calor urbano se forman porque las ciudades son concentraciones densas de materiales que absorben el calor, como edificios de acero o calles y estacionamientos de asfalto. Estos materiales absorben la energía del sol y la liberan en forma de calor.

Para mantener las cosas frescas, los investigadores están ideando tecnologías complejas como el enfriamiento radiativo o soluciones simples, como cubrir los techos con papel refrigerante blanco o pintarlos con pintura ultrablanca.

"Es mejor para el medio ambiente. Si se puede mejorar la tecnología, podemos usar menos energía. Vale la pena hacerlo".

Pero algunos científicos afirman que los materiales fotoluminiscentes son una apuesta aún mejor, porque la pintura blanca puede ser más efectiva cuando se mezcla con materiales luminiscentes.

"Puedes hacer que [una superficie] sea lo más reflectante posible. Pero, ¿puedes ir más allá de eso? La idea es que tal vez puedas ir un poco más allá usando la luminiscencia persistente como otra forma de transferir energía... Es interesante". Patrick E. Phelan, ingeniero mecánico de la Universidad Estatal de Arizona, le dijo a Knowable Magazine

Luz, no calor: Los investigadores del Lawrence Berkeley Lab exploraron esta teoría al hacer que los colores fríos fueran aún más fríos. Esencialmente, los materiales luminiscentes liberan energía en forma de luz, en lugar de calor.

El equipo, dirigido por Paul Berdahl, un físico ambiental ahora retirado, experimentó con un rubí sintético, que es luminiscente a la luz del sol. Descubrieron que una superficie formulada con el rubí sintético estaba más fría a la luz del sol en comparación con un material que tenía un color similar pero que no tenía el material de rubí.

Luego intentaron agregar varios materiales luminiscentes al concreto. Descubrieron que, en comparación con el hormigón no luminiscente del mismo color, los materiales luminiscentes podían reducir la temperatura del aire cercano hasta en 3,3 grados centígrados, casi 6 grados Fahrenheit.

"Es mejor para el medio ambiente", dijo Berdahl a Knowable Magazine. "Si se puede mejorar la tecnología, podemos usar menos energía... Es algo que vale la pena hacer".

Pero los materiales luminiscentes tendrían que reducir el calor mucho más que unos pocos grados para obligar a las personas a volver a pintar sus techos, a menos que tuviera un doble propósito.

Luz autoalimentada:Además de enfriar la temperatura exterior de las ciudades al convertir parcialmente la energía absorbida del sol en luz en lugar de calor, los materiales luminiscentes también podrían reducir el consumo de energía al iluminar las calles y aceras de la ciudad.

Algunas ciudades europeas ya han implementado carriles para bicicletas que brillan en la oscuridad, y algunos investigadores han considerado utilizar pintura luminiscente para los marcadores de carreteras. Los edificios que brillan intensamente podrían incluso reducir la necesidad de alumbrado público, informa Knowable Magazine.

La iluminación exterior consume mucha energía (1,3 cuatrillones de Btu en los EE. UU., según el Departamento de Energía), por lo que las alternativas de bajo consumo, como la pintura brillante, podrían marcar la diferencia en algunas circunstancias.

La ingeniera de construcción de la Universidad de Perugia, Anna Laura Pisello, quería saber con precisión qué tan impactante podría ser la pintura luminiscente.

Su laboratorio creó una pintura que brilla en la oscuridad y modeló lo que podría suceder si la usaran para pintar una ruta pública cerca de una estación de tren. Descubrieron que la pintura reduciría la cantidad de energía requerida para las luces en la región cercana en aproximadamente un 27 % al iluminar la carretera durante toda la noche.

Pero antes de que nuestras ciudades puedan transformarse en entornos resplandecientes de bajo consumo energético, todavía hay desafíos que superar, como mantener el brillo durante los largos y oscuros meses de invierno o comprender el impacto que las longitudes de onda específicas podrían tener en la vida silvestre.

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