El material deja pasar alrededor de 60% de la luz visible, refleja 92% del infrarrojo cercano y puede liberar calor mediante refrigeración radiativa pasiva. Las primeras pruebas se realizaron sobre muestras de laboratorio y los ahorros energéticos a escala de edificios todavía corresponden a simulaciones.
Un equipo de investigadores desarrolló una nueva estructura para ventanas capaz de reflejar 92% de la radiación infrarroja cercana mientras mantiene aproximadamente 60% de transmisión de luz visible, una combinación diseñada para disminuir el calentamiento interior y reducir el consumo eléctrico asociado a aire acondicionado.
La tecnología incorpora además una segunda función: una elevada capacidad para emitir radiación térmica de onda larga, con una emisividad de 0,938, lo que permite liberar parte del calor acumulado hacia el exterior mediante un proceso conocido como refrigeración radiativa pasiva.
El trabajo fue publicado en septiembre de 2026 en la revista científica Infrared Physics & Technology y corresponde todavía a una tecnología experimental. Los investigadores fabricaron muestras físicas y midieron sus propiedades ópticas, pero las estimaciones de ahorro energético en edificios fueron obtenidas mediante simulaciones y no mediante una instalación comercial de gran escala.
El desarrollo resulta especialmente relevante para edificios expuestos a alta radiación solar, incluidos campamentos mineros, oficinas industriales, centros de datos y otras instalaciones ubicadas en zonas desérticas, donde la refrigeración puede representar una fracción importante del consumo eléctrico.
Cómo funciona el nuevo vidrio
Una ventana convencional enfrenta un problema físico difícil de resolver: debe permitir la entrada de luz natural, pero parte de la radiación solar que atraviesa el vidrio termina calentando superficies interiores.
El nuevo concepto intenta separar esas dos funciones.
El dispositivo, denominado Transparent Heat-Reflective Cooling Window, utiliza un vidrio convencional como soporte y deposita sobre él una película fotónica formada por capas extremadamente delgadas de materiales dieléctricos y metálicos.
La estructura experimental combina capas de óxido de aluminio, plata, dióxido de titanio, plata y sulfuro de zinc, además de una cubierta exterior de polidimetilsiloxano, conocido como PDMS.
Los espesores de cada capa fueron calculados para manipular cómo distintas longitudes de onda interactúan con la superficie.
El resultado es una especie de filtro óptico: permite atravesar una proporción importante de la radiación visible, pero devuelve hacia el exterior gran parte del infrarrojo cercano procedente del Sol.
Las pruebas experimentales entregaron una transmitancia visible promedio de 0,60, equivalente a aproximadamente 60%, y una reflectancia media de 0,92 en el infrarrojo cercano.
Esto no significa que la ventana elimine 92% de todo el calor que podría ingresar a un edificio. El porcentaje se refiere específicamente a una determinada banda del espectro solar.
La segunda función: expulsar calor sin electricidad
El sistema no se limita a reducir la entrada de radiación solar.
La capa de PDMS fue diseñada además para presentar una elevada emisividad en el infrarrojo de onda larga.
Todos los objetos cuya temperatura está por encima del cero absoluto emiten energía en forma de radiación. Los edificios también lo hacen, principalmente en longitudes de onda infrarrojas que nuestros ojos no pueden detectar.
Existe una franja aproximadamente entre 8 y 13 micrómetros donde la atmósfera terrestre es relativamente transparente a esa radiación.
Una superficie diseñada para emitir eficientemente dentro de esa denominada ventana atmosférica puede liberar energía térmica hacia el cielo sin necesitar un sistema mecánico de refrigeración.
Ese fenómeno recibe el nombre de refrigeración radiativa pasiva.
El material desarrollado alcanzó una emisividad de 0,938 en el infrarrojo de onda larga, cercana al comportamiento de un emisor térmico muy eficiente.
La estrategia combina entonces dos mecanismos: impedir que una fracción importante del calor solar entre al edificio y facilitar que parte del calor interior pueda salir posteriormente mediante radiación.
Simulaciones proyectan reducciones importantes
Después de medir las propiedades ópticas de las muestras, los investigadores utilizaron modelos térmicos para estimar cómo podría comportarse el material en edificios ubicados en distintos climas.
Para condiciones similares a las de Nueva Delhi, las simulaciones proyectaron una reducción de hasta 72,39 kWh por metro cuadrado en consumo asociado a refrigeración.
En otro escenario modelado para Zhengzhou, China, el sistema alcanzó una reducción máxima de temperatura interior de 16 kelvin, equivalente a una diferencia de 16 °C.
Las cifras requieren cautela.
No significan que instalar este material en cualquier ventana reducirá automáticamente 16 °C la temperatura de una habitación ni producirá siempre el mismo ahorro eléctrico.
El rendimiento dependerá de variables como orientación del edificio, superficie de ventanas, radiación disponible, temperatura exterior, humedad, aislamiento, diseño arquitectónico y tipo de sistema de climatización.
Los valores corresponden a escenarios modelados bajo condiciones determinadas.
Las pruebas todavía son de laboratorio
Otro punto relevante es la escala del experimento.
Los investigadores fabricaron el material sobre sustratos circulares de vidrio de aproximadamente 20 milímetros de diámetro, utilizando técnicas de deposición controlada para formar las distintas capas.
Estas muestras permitieron comprobar físicamente la transmisión, reflexión y emisión de radiación.
Pero producir una muestra de centímetros no es equivalente a fabricar ventanales de varios metros capaces de permanecer durante décadas en un edificio.
Antes de una eventual comercialización será necesario comprobar que el revestimiento pueda escalarse industrialmente manteniendo espesores uniformes y propiedades ópticas constantes.
También deberá demostrar resistencia frente a radiación ultravioleta, polvo, lluvia, abrasión, limpieza, diferencias térmicas y degradación química.
El costo será otro factor decisivo, especialmente porque la estructura utiliza dos capas metálicas de plata.
Una aplicación directa para zonas mineras
Para regiones desérticas como el norte de Chile, la combinación de alta radiación solar y temperaturas elevadas convierte la refrigeración en un consumo energético importante.
Campamentos mineros, centros administrativos, salas eléctricas y edificios industriales pueden operar durante años en lugares con escasa sombra natural y exposición solar intensa.
Reducir el ingreso de radiación mediante las ventanas puede disminuir la carga térmica que deben enfrentar los sistemas de aire acondicionado.
El efecto podría tener mayor importancia en instalaciones remotas donde cada kilowatt de demanda eléctrica implica infraestructura adicional de generación, transmisión o almacenamiento.
También podría ser aplicable a centros de datos, donde los sistemas de refrigeración son indispensables para mantener servidores y electrónica dentro de sus rangos operacionales.
Sin embargo, en estos casos el impacto deberá analizarse para cada edificio. En instalaciones con pocas ventanas o donde la mayor parte del calor proviene de equipos electrónicos, el beneficio de un vidrio avanzado puede ser menor que en oficinas fuertemente acristaladas.
Una ventana que comienza a comportarse como un sistema térmico
El desarrollo forma parte de una tendencia más amplia hacia materiales capaces de cumplir funciones que tradicionalmente requerían equipos activos.
En lugar de considerar una ventana simplemente como una superficie transparente, la ingeniería fotónica permite diseñarla para seleccionar qué longitudes de onda atraviesan el vidrio, cuáles son reflejadas y cuáles pueden emitirse nuevamente hacia el exterior.
El concepto podría complementarse en el futuro con fachadas fotovoltaicas, aislamiento dinámico y sistemas inteligentes de gestión energética.
Por ahora, el avance debe entenderse como un prototipo experimental con propiedades ópticas verificadas y potencial energético estimado mediante simulaciones.
El siguiente desafío será demostrar que una estructura capaz de reflejar 92% del infrarrojo cercano y mantener 60% de transmisión visible puede fabricarse en dimensiones comerciales, conservar su desempeño durante años y competir económicamente con los vidrios de control solar que ya existen.
Si supera esas barreras, las ventanas podrían dejar de ser uno de los principales puntos de entrada de calor en un edificio para convertirse en una parte activa de su sistema de refrigeración, sin utilizar electricidad adicional.
