Enfriar edificios sin aire acondicionado: el nanomaterial del CSIC que baja la temperatura hasta 12,9 ºC

¿Es posible combatir el calor sin gastar electricidad? Un nuevo nanomaterial desarrollado en España consigue reducir notablemente la temperatura incluso bajo la radiación solar.

Un nanomaterial capaz de reducir la temperatura mediante un sistema completamente pasivo
Un nanomaterial capaz de reducir la temperatura mediante un sistema completamente pasivo

Enfriar una superficie expuesta al Sol sin enchufes, motores ni gasto eléctrico parece difícil, especialmente durante los días más calurosos del verano. Sin embargo, un nuevo desarrollo científico español demuestra que es posible aprovechar las propias leyes de la física para conseguirlo.

Investigadores del grupo Functional Nanoscale Devices for Energy (FINDER), perteneciente al Instituto de Micro y Nanotecnología (IMN-CNM, CSIC), han desarrollado un nanomaterial capaz de reducir la temperatura mediante un sistema completamente pasivo. En las pruebas realizadas al aire libre, el material alcanzó diferencias de hasta 12,9ºC respecto a una superficie de referencia sin recubrimiento.

El avance, publicado en la revista científica Nanophotonics, todavía se encuentra en fase de desarrollo, pero plantea una vía prometedora para reducir las necesidades de climatización de edificios y, con ello, parte del consumo energético asociado al aire acondicionado.

Enfriar aprovechando el cielo

La tecnología se basa en un fenómeno conocido como refrigeración radiativa pasiva diurna (PDRC). Su principio consiste en permitir que una superficie libere parte de su calor hacia el exterior en forma de radiación infrarroja, sin necesidad de utilizar electricidad.

Conseguir este efecto durante el día presenta una dificultad, y es que la radiación solar también aporta energía y calienta los materiales. Por eso, un buen refrigerador radiativo debe cumplir simultáneamente dos requisitos.

El primero es reflejar la mayor cantidad posible de radiación solar para evitar que se transforme en calor. El segundo consiste en emitir eficazmente la energía térmica acumulada a través de la llamada ventana de transparencia atmosférica, situada aproximadamente entre los 8 y los 13 micrómetros.

En esta región del espectro, la atmósfera permite que buena parte de la radiación térmica escape hacia el espacio. Si el material consigue emitir suficiente energía y, al mismo tiempo, absorber poca radiación procedente del Sol, puede llegar a mantenerse por debajo de la temperatura ambiental.

Un polímero convertido en una estructura nanométrica

Para conseguir este comportamiento, los científicos han utilizado fluoruro de polivinilideno (PVDF), un polímero que destaca por su capacidad para emitir calor en el infrarrojo. Además, presenta varias características interesantes para posibles aplicaciones en exteriores. Es resistente a la radiación ultravioleta, permanece estable frente a la humedad y posee propiedades hidrófobas que pueden favorecer que el agua y la suciedad se adhieran con mayor dificultad a su superficie.

Los científicos han utilizado un polímero que destaca por su capacidad para emitir calor en el infrarrojo
Los científicos han utilizado un polímero que destaca por su capacidad para emitir calor en el infrarrojo

Pero la composición del material no es el único elemento importante. En este tipo de refrigeración, la forma que adopta a escalas diminutas puede modificar considerablemente sus propiedades ópticas. El equipo del IMN-CNM fabricó por ello una red tridimensional de nanoestructuras de PVDF introduciendo el polímero en plantillas nanoporosas de óxido de aluminio anodizado. Este procedimiento permite controlar con precisión la geometría interna del material.

Posteriormente, las muestras fueron sometidas a distintos procesos de enfriamiento y a un tratamiento con radiación ultravioleta. Este último consigue blanquear el material, aumentando su capacidad para reflejar la luz solar y evitando que absorba parte de la energía que podría calentarlo.

Las pruebas en Madrid: hasta 12,9 ºC de diferencia

Los investigadores comprobaron el comportamiento del nanomaterial en condiciones reales durante el verano de 2025. Los ensayos se llevaron a cabo en la azotea del IMN-CNM, situada en Tres Cantos, Madrid.

La refrigeración representa cerca del 20% del consumo mundial de electricidad
La refrigeración representa cerca del 20% del consumo mundial de electricidad

Los mejores resultados aparecieron precisamente en condiciones típicas de los días más duros del verano, con temperaturas elevadas, ambiente seco y una intensa radiación solar. En las situaciones más favorables, el material logró registrar una temperatura hasta 12,9 ºC inferior a la de una muestra de referencia sin recubrimiento, confirmando así las predicciones realizadas previamente por los investigadores.

Actualmente, la refrigeración representa cerca del 20% del consumo mundial de electricidad y se espera que la demanda continúe aumentando durante las próximas décadas.

El nanomaterial todavía no está preparado para convertirse de forma inmediata en una alternativa al aire acondicionado. Sin embargo, una de las ventajas señaladas por el equipo es que el método utilizado para fabricar estas estructuras podría adaptarse a procesos industriales a un coste relativamente reducido.

Referencia de la noticia

A. Iglesias-Elcano , L. Moreno-Sanabria , M. Martín-González y CV Manzano. (2026). Redes nanométricas 3D de PVDF asistidas por plantilla para enfriamiento radiativo diurno pasivo.