Raffreddare una casa senza elettricità: il nanomateriale che viene da Madrid

Un gruppo di ricerca spagnolo ha sviluppato un nanomateriale capace di raffreddare le superfici esposte al sole senza consumare energia elettrica. Il manufatto, realizzato all’Istituto di Micro e Nanotecnologia (Imn-Cnm) del Consiglio Superiore delle Ricerche Scientifiche spagnolo (Csic), potrebbe in futuro essere applicato ai tetti e alle facciate degli edifici per contenere la domanda di raffrescamento attivo, oggi responsabile di una quota crescente dei consumi elettrici globali. Nei test condotti all’aperto sul tetto del centro di ricerca a Tres Cantos, alle porte di Madrid, il materiale ha fatto registrare una riduzione massima di temperatura di 12,9 gradi rispetto a una scatola di riferimento priva di rivestimento, con un’irradianza solare di picco di 962 watt per metro quadrato. Il dato non va confuso con una differenza rispetto alla temperatura dell’aria: è un confronto tra il campione trattato e un riferimento non rivestito, nelle stesse condizioni di esposizione. Giusto per fare un paragone, pur trattandosi di misure non direttamente comparabili, una vernice bianca tradizionale riduce la temperatura superficiale di pochi gradi.

Innovazione

Cubi di ceramica in 3D per raffreddare le città senza usare energia

di Gabriella Rocco 20 Agosto 2026

Come funziona il raffreddamento radiativo diurno

La tecnologia alla base dello studio si chiama raffreddamento radiativo diurno passivo (in inglese passive daytime radiative cooling, o Pdrc) e sfrutta una caratteristica dell’atmosfera terrestre: nella banda dell’infrarosso compresa tra 8 e 13 micrometri, nota come finestra di trasparenza atmosferica, il calore può disperdersi direttamente verso lo spazio senza essere trattenuto dai gas serra. Un materiale capace di emettere in modo efficiente in questa banda, e allo stesso tempo di riflettere la radiazione solare incidente, può in teoria raggiungere una temperatura inferiore a quella dell’aria circostante, senza bisogno di alimentazione elettrica né di parti meccaniche.

Nanostrutture tridimensionali di Pvdf

Il gruppo Functional Nanoscale Devices for Energy (Finder), guidato dalla ricercatrice Cristina Vicente Manzano, ha scelto come materiale di partenza il fluoruro di polivinilidene (Pvdf), un polimero già noto per la sua capacità di emettere calore nell’infrarosso e per la resistenza ai raggi ultravioletti, l’idrofobicità e la stabilità in condizioni ambientali esterne. La novità dello studio, pubblicato sulla rivista Nanophotonics, riguarda il metodo di fabbricazione: i ricercatori hanno infiltrato il polimero in uno stampo nanoporoso di ossido di alluminio anodizzato tridimensionale, ottenendo così una rete di nanostrutture, denominata 3D-Pvdf, la cui geometria interna può essere controllata con precisione. Poiché le proprietà ottiche di un rivestimento radiativo dipendono in larga misura dalla sua struttura, questo controllo geometrico consente di ottimizzare separatamente la riflettanza solare e l’emissività infrarossa. Una serie di ulteriori trattamenti hanno consentito di modificare la composizione della fase cristallina del polimero e quindi la sua risposta ottica. Infine con la radiazione ultravioletta è stato possibile incrementarne ulteriormente la riflettanza solare. “Il Pvdf riunisce una combinazione di proprietà particolarmente adatta a questo tipo di applicazioni: emette bene il calore nell’infrarosso, resiste ai raggi ultravioletti, è idrofobo, e quindi tende ad autopulirsi, e resta stabile anche in presenza di umidità e di una lunga esposizione agli agenti atmosferici”, ha spiegato Manzano, che dirige anche il progetto COOLed, finanziato con un Erc Consolidator Grant.

I risultati di laboratorio e i test sul tetto

Il campione migliore, ottenuto con il processo di raffreddamento ultrarapido, ha raggiunto una riflettanza solare media dell’82,4% nell’intervallo tra 0,32 e 2,5 micrometri e un’emissività infrarossa del 96,7% nella finestra atmosferica tra 8 e 13 micrometri. Sulla base di questi valori, i ricercatori hanno calcolato che il materiale ha una potenza netta di raffreddamento di 182,3 watt per metro quadrato, con un’irradianza solare di 1.000 watt per metro quadrato: si tratta però di un valore ricavato da un modello, non di una misura diretta, ed è bene distinguerlo dal dato di temperatura registrato all’aperto. I test condotti nell’estate del 2025 sul tetto dell’Imn-Cnm hanno confermato le previsioni teoriche: nelle condizioni più favorevoli, giornate calde, secche e con elevata radiazione solare, il materiale ha fatto segnare la riduzione massima di 12,9 gradi già citata. Le nanostrutture hanno inoltre mantenuto la flessibilità meccanica dopo l’esposizione prolungata ai raggi ultravioletti, senza segni di fragilità o screpolature.

Edilizia

Sardegna, il ritorno della terra cruda: i mattoni di ladiri contro il caldo

di Gabriella Rocco 26 Agosto 2026

Dal laboratorio agli edifici: cosa manca ancora

I ricercatori indicano tra le possibili applicazioni i tetti e le facciate degli edifici, i dispositivi elettronici, i veicoli e altri sistemi di gestione termica. Per l’edilizia, l’idea è ridurre l’apporto di calore solare sulle superfici esterne e, di conseguenza, il fabbisogno di climatizzazione attiva. Va detto però che, allo stato attuale, la tecnologia si trova ancora nella fase di sviluppo dei materiali: non esistono installazioni su edifici reali, prodotti commerciali o misurazioni di una effettiva riduzione dei consumi elettrici per il condizionamento. Il principale risultato rivendicato dal gruppo di ricerca è la messa a punto di una strategia di fabbricazione potenzialmente scalabile per produrre nanostrutture polimeriche tridimensionali destinate al raffreddamento radiativo ad alte prestazioni. Prima di poter valutare l’impatto reale sui consumi energetici degli edifici, sarà necessario testare il materiale su scala più ampia e integrarlo in involucri edilizi effettivi.