Cientistas da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, em parceria com outras instituições, desenvolveram um filme termocrômico capaz de mudar automaticamente do modo de aquecimento para o de resfriamento conforme a temperatura ambiente. O material, descrito na revista Advanced Energy Materials em 22 de janeiro de 2026, mantém alta emissão de infravermelho na janela atmosférica (8–13 µm) em qualquer estado, possibilitando controle térmico passivo durante todo o ano.
Como funciona
O filme é composto por microcápsulas sensíveis à temperatura incorporadas em uma matriz porosa de poli(fluoreto de vinilideno-co-hexafluoropropileno) (PVDF-HFP). Cada microcápsula contém uma mistura de corante, agente revelador e álcoois graxos que muda de fase:
- Baixas temperaturas: os álcoois cristalizam, separam corante e revelador e deixam a superfície escura, absorvendo luz solar para aquecimento.
- Altas temperaturas: os álcoois derretem, corante e revelador se recombinam e o filme fica claro e reflexivo, rejeitando a radiação solar para resfriamento.
A equipe otimizou o diâmetro das partículas (4–6 µm) para reforçar o espalhamento Mie exatamente na faixa de 8–13 µm, aumentando a emissividade sem interferir na resposta óptica visível.
Desempenho em laboratório
Sob 600 W/m² de luz simulada:
- Aquecimento líquido: cerca de 245 W/m² no estado escuro.
- Resfriamento líquido: cerca de 86 W/m² no estado claro a 40 °C.
A refletância visível passou de menos de 10% a mais de 90% entre 5 °C e 40 °C, com histerese mínima, enquanto a emissividade infravermelha permaneceu próxima à de um corpo negro.
Testes em campo
Durante 180 dias ao ar livre em Hefei, China, o filme manteve temperaturas da superfície até 10 °C abaixo do ambiente. A média de resfriamento foi de 102,7 W/m² (113,6 W/m² à noite e 94,9 W/m² durante o dia) sem perda de desempenho.
Imagem: Nanowerk https
Escalabilidade e aplicações
Os pesquisadores produziram o material em escala de metro contínuo, indicando viabilidade industrial. Simulações com o software EnergyPlus apontaram economia de energia anual superior a 30 MJ/m² e redução de até 5 kg de CO2/m² em áreas urbanas. Testes adicionais sugerem uso em edifícios, veículos elétricos, drones e vestíveis.
Segurança e personalização
O filme resistiu a 350 °C, mantendo mais de 80% da funcionalidade após 60 s de exposição. A estrutura porosa confere retardância a chamas e muda de cor em caso de superaquecimento, funcionando como alerta visual. Ajustes na química dos corantes permitem diferentes cores sem comprometer o desempenho térmico.
O estudo demonstra que o projeto microestrutural possibilita materiais que se adaptam às estações sem consumo de energia externa, unindo aquecimento de inverno e resfriamento de verão em um único revestimento passivo.
Com informações de Nanowerk
