Investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH), en Suiza, han desarrollado un recubrimiento transparente ultrafino a base de oro capaz de convertir la luz solar en calor. Puede aplicarse al vidrio y otras superficies para evitar que se empañen, como las gafas y los parabrisas de los coches, según publican en la revista 'Nature Nanotechnology'.

Los investigadores del grupo dirigido por los profesores de la ETH Dimos Poulikakos y Thomas Schutzius señalan que su recubrimiento, para el que han solicitado ya la patente, se fabrica con métodos muy utilizados en la industria manufacturera. En una sala blanca y mediante deposición de vapor al vacío, se depositan cantidades ínfimas de oro en la superficie.

Lo especial del nuevo recubrimiento es que absorbe la radiación solar de forma selectiva. La mitad de la energía contenida en la luz solar reside en el espectro infrarrojo, y la otra mitad en el espectro de la luz visible y la radiación ultravioleta.

Lo especial del nuevo recubrimiento es que absorbe la radiación solar de forma selectiva.

"Nuestro recubrimiento absorbe gran parte de la radiación infrarroja, lo que provoca un calentamiento de hasta 8 grados centígrados --explica Iwan Hächler, estudiante de doctorado de la ETH e impulsor del desarrollo--. Sólo absorbe una pequeña parte de la radiación visible, por lo que el revestimiento es transparente".

Diferente a un antivaho convencional

El nuevo revestimiento se diferencia de los métodos antivaho convencionales. Tradicionalmente, las superficies se recubren con moléculas que atraen el agua (hidrófilas), lo que provoca una propagación uniforme de la condensación. Así funcionan los sprays antivaho.

En cambio, el nuevo método calienta la superficie, evitando así que se forme condensación inducida por la humedad. Es el mismo principio que se utiliza para la luneta trasera de un coche. Pero, como señala Hächler, la calefacción eléctrica es ineficaz y derrocha energía. En cambio, el nuevo revestimiento se calienta pasivamente y no requiere, durante el día, ninguna fuente de energía adicional.

Poulikakos, Schutzius y sus equipos llevan varios años trabajando en revestimientos superficiales calentados pasivamente. Hace tres años, los científicos publicaron su primer trabajo de investigación sobre un recubrimiento de oro que impedía que las superficies transparentes se empañaran.

El recubrimiento que han presentado ahora tiene muchas ventajas sobre el primero en que está formado por una sola nanocapa de oro y es mucho más fino, lo que lo hace más transparente y maleable. Además, es más transparente y eficaz porque absorbe la luz infrarroja de forma más selectiva.

Minúsculos y finísimos grumos de oro intercalados

El oro puede ser caro, pero los investigadores subrayan que su recubrimiento requiere tan poco que los costes del material siguen siendo bajos. El revestimiento está formado por minúsculos y finísimos grumos de oro intercalados entre dos capas ultrafinas de óxido de titanio, un material aislante de la electricidad.

Gracias a sus propiedades refractivas, estas dos capas exteriores aumentan la eficacia del efecto de calentamiento. Además, la capa superior de óxido de titanio actúa como acabado que protege la capa de oro del desgaste. Todo este "sándwich" tiene un grosor de sólo 10 nanómetros. A modo de comparación, una lámina de oro común es doce veces más gruesa.

Los grupos individuales de oro se tocan mínimamente entre sí, lo que permite que la capa de oro empiece a conducir la electricidad. Así que, en ausencia de luz solar, seguiría siendo posible utilizar la electricidad para calentar la capa.

Podría utilizarse en cualquier lugar donde los objetos deban calentarse y ser transparentes, como ventanas, espejos o sensores ópticos.

Los investigadores seguirán desarrollando el recubrimiento para otras aplicaciones. En el proceso, investigarán si otros metales funcionan igual de bien que el oro. Además de en gafas y parabrisas, este método antivaho podría utilizarse en cualquier lugar donde los objetos deban calentarse y ser transparentes, como ventanas, espejos o sensores ópticos. No hay que temer, sin embargo, que esto haga que un coche o un edificio se calienten más en verano.

Hächler, estudiante de doctorado de la ETH, explica que "el revestimiento del cristal absorbe los rayos infrarrojos del sol, lo que calienta específicamente el cristal e impide que la radiación llegue al interior del coche o del edificio. Como resultado, el interior se calienta aún menos de lo que se calentaría sin el recubrimiento", concluye.