Cuando una superficie fría y transparente entra en contacto con aire más cálido, la humedad del aire circundante se condensa y se deposita en la superficie en forma de pequeñas gotas de agua, y los usuarios de anteojos lo saben muy bien. Estas gotitas o niebla dificultan que una persona vea a través de superficies transparentes, como anteojos y parabrisas de automóviles.
Aunque existen varias aplicaciones antivaho disponibles en el mercado, ninguna de ellas proporciona una solución permanente a este problema. Hasta ahora, eso es. Ahora, un equipo de investigadores del ETH Zúrich (Instituto Federal de Tecnología de Suiza) desarrolló recientemente un recubrimiento antivaho a base de oro que, una vez aplicado a una superficie transparente, elimina y evita el empañamiento mediante el uso del calor de la luz solar.
Oro contra niebla
El recubrimiento comprende tres capas que tienen un espesor combinado de 10 nanómetros. Las capas superior e inferior están hechas de óxido de titanio y la capa intermedia está compuesta de oro.
“La ventaja de nuestro revestimiento es que se puede integrar debajo de los revestimientos existentes, lo que lo hace muy duradero. Además, nuestro recubrimiento se produce con métodos estandarizados, fácilmente escalables y se puede ampliar fácilmente en grandes áreas, todo de manera rentable. Además, utiliza una fuente de energía renovable: la luz solar y evita la aparición de niebla (antivaho) y acelera la eliminación de la niebla (desempañador)”, dijo a ZME Science uno de los autores del estudio, Iwan Haechler.
Un rociador antivaho convencional elimina la niebla mediante la aplicación de una sustancia química hidrófila (que atrae el agua) sobre la superficie de un material. Este químico hidrofílico mantiene la superficie limpia al mantenerla ligeramente húmeda con agua y, por lo tanto, no aparece niebla en la superficie. Sin embargo, las capas hidrofílicas atraen el polvo y la suciedad y, con el tiempo, la superficie se contamina con suciedad. Por lo tanto, un usuario tiene que aplicar un spray antivaho repetidamente.
Otra solución para el empañamiento disponible en el mercado son los recubrimientos hidrofóbicos que mantienen una superficie libre de empañamiento calentándola. Sin embargo, estos revestimientos usan electricidad y, por lo tanto, son energéticamente ineficientes. Especialmente, cuando se trata de autos eléctricos, si un usuario debe usar electricidad para mantener limpias las ventanas del auto. Esto afectará negativamente a la autonomía del coche.
El recubrimiento a base de oro propuesto también usa calor, pero solo necesita luz solar para eso. El revestimiento absorbe la radiación infrarroja de la luz solar (no se absorbe ninguna parte del espectro visible o UV) y utiliza la energía para calentar una superficie y aumentar su temperatura en 8°C. Debido al efecto de calentamiento, no se produce condensación inducida por la humedad en la superficie y, por lo tanto, no se forma niebla en primer lugar.
¿Qué tan práctico es?
Ahora puedes preguntarte si el recubrimiento está hecho de oro, ¿seguiría siendo asequible aplicarlo en anteojos y protectores de vidrio? Los investigadores argumentan que se requiere muy poco oro para desarrollar el recubrimiento. La capa intermedia es ultrafina y mide unos 5 nm de grosor; incluso una hoja de pan de oro es 12 veces más gruesa que la capa de oro utilizada en el revestimiento.
Haechler explica además que para crear cada metro cuadrado de recubrimiento, sólo se requieren 100 mg de oro. Esto quiere decir que para un par de anteojos de tamaño normal (2 x 15 cm2), el costo del oro para hacer el revestimiento saldría a menos de 0,02 USD. Por lo tanto, no es probable que la asequibilidad sea un problema con el recubrimiento a base de oro.
La única limitación es que el recubrimiento requiere pequeñas cantidades de luz solar para funcionar. En comparación con los aerosoles antivaho y los recubrimientos hidrofóbicos, la aplicación propuesta no genera contaminación ni depende de una fuente de energía eléctrica. Además, una vez aplicado, puede funcionar bien siempre que reciba luz solar. Por tanto, es un producto mucho más sostenible y energéticamente eficiente que los que hay actualmente en el mercado.
Los investigadores sugieren que, además de las gafas y los parabrisas, el recubrimiento también podría usarse para espejos, sensores ópticos y dispositivos de calefacción a nanoescala. Mientras arrojaba luz sobre sus planes futuros, Haechler le dijo a ZME Science,
“Actualmente estamos explorando vías para comercializar el producto y también presentamos una solicitud de patente. En este momento, estamos evaluando mercados potenciales. Dada la funcionalidad de nuestro recubrimiento, que evidenciamos en condiciones no ideales (como días nublados o muy baja intensidad solar), sabemos que funciona de manera robusta. Por lo tanto, el mayor desafío es, al menos desde mi punto de vista, encontrar el mejor mercado para el recubrimiento”.
El estudio ha sido publicado en la revista Nature Nanotechnology.
Fuente: ZME Science.
