Inspirada no mecanismo de termorregulação das folhas de álamo, uma equipe de pesquisa do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST) desenvolveu com sucesso um termostato de radiação latente baseado em um hidrogel biomimético. Este material de hidrogel biomimético imita as estratégias naturais que as plantas utilizam para lidar com as mudanças ambientais, proporcionando uma nova solução passiva de gerenciamento térmico para a conservação de energia em edifícios. Esta pesquisa foi publicada na revista *Advanced Materials*.
A equipe de pesquisa foi liderada conjuntamente pelo Professor Song Young-min, do Departamento de Engenharia Elétrica do KAIST, e pelo Professor Kim Dae-hyung, da Universidade Nacional de Seul. O termostato de radiação latente utiliza uma estrutura de hidrogel biomimético composta, integrando íons de lítio e hidroxipropilcelulose em uma rede de poliacrilamida. Este hidrogel biomimético pode alternar autonomamente entre quatro modos de gerenciamento térmico de acordo com as condições ambientais, alcançando uma regulação inteligente de aquecimento e resfriamento.
Em relação ao mecanismo de funcionamento do material, os íons de lítio regulam o processo de condensação da água, enquanto a hidroxipropilcelulose controla a transmissão de luz por meio de uma mudança de fase. Quando a temperatura ambiente aumenta, as moléculas de hidroxipropilcelulose se agregam, tornando o material opaco e aumentando a reflexão da luz solar; em baixas temperaturas, o material retorna a um estado transparente, liberando calor latente por meio da condensação da água. Este hidrogel biomimético apresenta boa adaptabilidade a diversas condições climáticas.
Dados experimentais em ambiente externo mostram que este hidrogel biomimético pode alcançar um efeito de resfriamento de até 3,7 graus Celsius no verão e um aumento de temperatura de até 3,5 graus Celsius no inverno. Análises de simulação de sete zonas climáticas, de acordo com as normas ASHRAE, indicam que, em comparação com materiais tradicionais, este novo hidrogel biomimético pode economizar até 153 megajoules de energia por metro quadrado de construção por ano. O professor Song Yongmin afirmou: "A importância desta pesquisa reside na sua reprodução técnica do mecanismo inteligente de controle de temperatura da natureza, lançando as bases para o desenvolvimento de uma plataforma de gestão térmica adaptável ao ambiente."
Essa tecnologia de hidrogel biomimético demonstra potencial de aplicação em fachadas de edifícios, estruturas de telhados e construções temporárias, sendo particularmente adequada para necessidades de gerenciamento térmico em cenários com fornecimento de energia limitado. Ao ajustar a proporção da composição do material, os pesquisadores podem otimizar seu desempenho de regulação térmica para diferentes características climáticas, enquanto a adição de nanopartículas de dióxido de titânio aumenta ainda mais a durabilidade mecânica do material.
