As duas versões estão alinhadas bloco a bloco, pela ordem do texto: título, o essencial e depois parágrafo a parágrafo. Quando a tradução fundiu ou dividiu um parágrafo, a casa correspondente fica vazia — nunca aproximamos duas passagens a olho.
An ice cube in a drink keeps the drink cold: as it melts, it soaks up heat without getting any warmer. Texas A&M University researchers want buildings to do the same, with a family of gels that could be built into roofs, walls and windows. They call them salogels: polymer gels loaded with hydrated salts, meaning salts that carry water trapped inside their crystals.
Um cubo de gelo numa bebida mantém a bebida fria: ao derreter, absorve calor sem aquecer. Os investigadores da Texas A&M University querem que os edifícios façam o mesmo, com uma família de géis que poderiam ser incorporados em telhados, paredes e janelas. Chamam-lhes salogéis: géis de polímero carregados com sais hidratados, ou seja, sais que levam água presa no interior dos seus cristais.
These materials belong to the family of phase-change materials, which switch between solid and liquid and absorb or release heat in the process. Paraffin, a wax long used as the benchmark for heat storage, is one member. The team favors the salts, which can store more than twice as much heat per volume as paraffin, resist burning and be reasonably cheap. Calcium chloride hexahydrate, for example, is a leftover from making soda ash.
Estes materiais pertencem à família dos materiais de mudança de fase, que alternam entre sólido e líquido e absorvem ou libertam calor nesse processo. A parafina, uma cera há muito usada como referência para o armazenamento de calor, é um dos exemplos. A equipa prefere os sais, que podem armazenar mais do dobro do calor por volume do que a parafina, resistir à combustão e ser razoavelmente baratos. O cloreto de cálcio hexa-hidratado, por exemplo, é um subproduto da produção de carbonato de sódio.
The catch has kept salts out of construction. When they melt, they turn to liquid, leak away and sometimes separate into layers. Engineers have tried to contain them in porous supports or sealed capsules, but those fixes usually limit the salt to under 70% of the material, and capsules complicate manufacturing. Salogels take a different route: a little polymer holds the salt in place. Versions with reversible bonds, which can break and re-form, keep 80% to 95% of the pure salt's heat-storage capacity.
O problema tem afastado os sais da construção. Quando derretem, passam ao estado líquido, escorrem e, por vezes, separam-se em camadas. Os engenheiros tentaram contê-los em suportes porosos ou em cápsulas seladas, mas essas soluções costumam limitar o sal a menos de 70 % do material, e as cápsulas complicam a fabricação. Os salogéis seguem outro caminho: um pouco de polímero mantém o sal no lugar. As versões com ligações reversíveis, que se podem partir e voltar a formar, mantêm entre 80 % e 95 % da capacidade de armazenamento de calor do sal puro.
The tests remain small. In a model house, a sodium acetate trihydrate gel filled three pipes under the floor, and the heat release could be triggered in one, two or all three. In a 3D-printed house, a salogel coating on the walls kept the interior notably cooler during melting and much warmer during crystallization than an identical house without it. In windows, the gel melts by day and turns transparent, then crystallizes at night, gives off heat and turns opaque.
Os testes continuam a ser de pequena escala. Numa casa-modelo, um gel de acetato de sódio tri-hidratado encheu três tubos sob o pavimento, e a libertação de calor podia ser acionada num, em dois ou nos três. Numa casa impressa em 3D, um revestimento de salogel nas paredes manteve o interior notavelmente mais fresco durante a fusão e muito mais quente durante a cristalização do que uma casa idêntica sem ele. Nas janelas, o gel derrete de dia e torna-se transparente, depois cristaliza à noite, liberta calor e torna-se opaco.
Firmer gels store less energy, while the best heat stores are softer. Some salts also stay liquid even after the temperature drops low enough to solidify them, so the release has to be reliable on cue, and how the polymer network achieves this is not well understood. Humidity protection, large-scale manufacturing, durability over many heating and cooling cycles, and how much energy a real building would save are all still open.
Os géis mais firmes armazenam menos energia, enquanto os melhores acumuladores de calor são os mais macios. Alguns sais também permanecem líquidos mesmo depois de a temperatura descer o suficiente para os solidificar, pelo que a libertação tem de ser fiável quando é acionada; a forma como a rede de polímero consegue isso não é bem compreendida. A proteção contra a humidade, a fabricação em grande escala, a durabilidade ao longo de muitos ciclos de aquecimento e arrefecimento e a energia que um edifício real pouparia continuam por resolver.
Owners and builders would gain if these gels hold up, through walls and roofs that smooth out day-night swings, and through air-conditioning units and water heaters where the gel could be loaded as a second route. The sources give no date and no saving figure. The next steps are simulation and AI to predict which polymer dissolves in which salt, salt blends with adjustable melting points, and 3D printing or gel fibers, with the aim of a tough, recyclable material that lasts for years inside buildings.
Os proprietários e construtores ganhariam se estes géis se revelassem robustos, através de paredes e telhados que suavizam as oscilações entre dia e noite, e através de aparelhos de ar condicionado e aquecedores de água, onde o gel poderia ser carregado como uma segunda via. As fontes não indicam nem data nem valor de poupança. Os próximos passos são a simulação e a inteligência artificial para prever que polímero se dissolve em que sal, misturas de sais com pontos de fusão ajustáveis, e a impressão 3D ou fibras de gel, com o objetivo de obter um material resistente, reciclável e com vida útil de vários anos no interior dos edifícios.