Un nuevo display flexible que enfría superficies y ahorra energía

Los carteles electrónicos están presentes en nuestro entorno, brindando direcciones o publicitando productos. En la revista ACS Energy Letters, un grupo de investigadores reportó el desarrollo de una tecnología de display dinámica que disipa calor en lugar de generarlo al cambiar de color, enfriando la superficie subyacente. Además, demostraron que el display puede ser adherido a soportes flexibles y envolverse sobre la piel. Este mecanismo de enfriamiento pasivo podría marcar el inicio de la próxima generación de carteles exteriores sostenibles y dispositivos inteligentes.

Según Boxiang Wang, Ming Xiao y Shenghao Jin, coautores del estudio, "la tecnología podría utilizarse en carteles publicitarios para mostrar anuncios y también ayudar a enfriar pasivamente el interior de un edificio". A medida que el cambio climático eleva las temperaturas globales, la demanda de dispositivos de enfriamiento que consumen poca energía está en aumento. Los investigadores han desarrollado materiales que se mantienen frescos al sol mediante enfriamiento radiativo pasivo durante el día. Sin embargo, estos materiales suelen ser blancos o plateados y no pueden cambiar de color.

Una solución podría ser el uso de materiales que cambian de color al aplicar voltaje, produciendo imágenes programables. Sin embargo, las versiones actuales absorben luz de manera incontrolada al cambiar de color, lo que calienta el dispositivo. Por ello, Wang, Xiao, Jin y sus colegas buscaron desarrollar un método para controlar qué longitudes de onda de luz son absorbidas.

El equipo construyó un dispositivo de prueba con un electrodo multicapa y un electrodo de vidrio de óxido de indio y estaño, con una solución electrolítica que contiene plata en el medio. Dependiendo del voltaje aplicado, el display aparece blanco o de color. Cuando está en blanco, la capa superior refleja la luz y enfría el dispositivo.

Al ajustar el voltaje para mostrar un color, la plata de la solución electrolítica se deposita en el electrodo de vidrio inferior y solo se absorben longitudes de onda limitadas de luz. Esto ocurre sin interferir con la luz reflejada o generar calor, y es reversible.

En pruebas, el dispositivo de display redujo la temperatura del sustrato subyacente entre 5 y 10 grados Fahrenheit (3 a 5 grados Celsius) en comparación con el aire circundante mientras cambiaba de color, una función que no está presente en los materiales de enfriamiento pasivo convencionales. El dispositivo superó a los dispositivos de display convencionales en el calor del verano, enfriando la superficie subyacente entre 11 y 23 grados Fahrenheit (6 a 13 grados Celsius) más que los otros dispositivos, mientras mostraba colores vibrantes como el magenta y consumía menos energía.

Los investigadores también crearon un electrodo pixelado con orificios separados para la solución electrolítica. Cada color de píxel independiente podría controlarse aplicando diferentes voltajes, formando letras visibles tanto en iluminación interior como en luz solar. Finalmente, el dispositivo se adhirió a soportes plásticos flexibles y demostró su versatilidad al envolverse sobre el brazo de una persona. Los investigadores afirman que esta tecnología podría utilizarse en el futuro en edificios inteligentes, vehículos, displays exteriores y dispositivos portátiles.