La nanotecnología y la luz solar despejan el camino para una mejor visibilidad

Una caída repentina de la temperatura o un aumento de la humedad pueden provocar que las gafas y los anteojos se empañen.

(Última Actualización: marzo 14, 2019)

Un nuevo recubrimiento desarrollado por los investigadores de ETH evita que se empañen las superficies transparentes. En lugar de utilizar electricidad, el revestimiento depende de la luz solar para calentar la superficie.

Cualquiera que esquíe, use gafas, use una cámara o conduzca un coche está familiarizado con el problema: si entra en un ambiente húmedo por el frío, sus gafas, lente de cámara o parabrisas pueden empañarse rápidamente. Los investigadores de ETH Zurich han desarrollado un nuevo recubrimiento de material transparente que reduce en gran medida este efecto. Con sólo unos pocos nanómetros de espesor, su revestimiento duradero está hecho de nanopartículas de oro incrustadas en óxido de titanio no conductor.

«Nuestro recubrimiento absorbe el componente infrarrojo de la luz solar junto con una pequeña parte de la luz solar visible y convierte la luz en calor», explica Christopher Walker, estudiante de doctorado en el grupo del profesor Dimos Poulikakos de ETH y autor principal del estudio. Esto calienta la superficie de 3 a 4 grados centígrados. Es esta diferencia de temperatura la que evita que se empañe.

Calentamiento pasivo

El calor es también la respuesta al problema del empañamiento de los cristales de los coches. El aire caliente del sistema de calefacción a bordo calienta el parabrisas delantero, mientras que la luneta trasera está provista de una rejilla de elementos de calefacción eléctricos. Pero a diferencia de estos métodos, el nuevo recubrimiento de los investigadores de ETH funciona pasivamente. Dado que la única fuente de energía necesaria es el sol, su recubrimiento es especialmente adecuado para artículos que se pueden llevar puestos, como gafas y anteojos.

Efstratios Mitridis, otro estudiante de doctorado del grupo de Poulikakos, explica qué es lo que hace que el nuevo revestimiento de superficie sea tan especial: «Normalmente, son las superficies oscuras las que absorben la luz y la convierten en calor», dice, «pero hemos creado una superficie transparente que tiene el mismo efecto».

Mejor que los sprays antivaho

La condensación se produce en una superficie cuando se produce una caída repentina de la temperatura o un aumento de la humedad, formando pequeñas gotas de agua que dispersan la luz incidente en diferentes direcciones de la misma manera que la niebla atmosférica. Como alternativa al uso del calor para prevenir el empañamiento, las superficies susceptibles pueden ser recubiertas con agentes hidrófilos. Debido a que atraen el agua, estos agentes aseguran que la condensación forme una película delgada y uniforme de líquido sobre la superficie en lugar de separar las gotas. Los aerosoles antivaho para gafas suelen funcionar según este principio.

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Ahora, las pruebas han demostrado que cuando se exponen a la luz solar, las superficies nebulizadas recubiertas con nanopartículas de oro y óxido de titanio se aclaran cuatro veces más rápido que las superficies tratadas con un agente antivaho normal. «Los tratamientos con aerosol a menudo pierden su efecto después de un tiempo porque la película antivaho se seca o se distribuye de manera desigual», dice Walker. «Un recubrimiento duradero como el nuestro dura mucho más que un tratamiento por aspersión, que hay que aplicar prácticamente a diario», añade.

Los científicos de la ETH están planeando llevar su nuevo método al mercado, en colaboración con un socio de la industria. «Estamos buscando refinar nuestro ya robusto recubrimiento para asegurarnos de que dure por años, y queremos llevar la tecnología de escala de laboratorio a escala industrial», dice Walker. Su recubrimiento tiene una amplia gama de aplicaciones potenciales, incluyendo parabrisas de coches y espejos retrovisores, así como gafas de esquí y máscaras de buceo.

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