La búsqueda de soluciones energéticas más eficientes y sostenibles acaba de dar un paso importante en Finlandia. Un investigador de la Universidad de Turku desarrolló un innovador material capaz de almacenar energía eléctrica y modificar su color en menos de dos segundos, una tecnología que podría revolucionar el diseño de las futuras ventanas inteligentes y otros dispositivos electrónicos.
El avance fue presentado por el científico Sachin Kochrekar como parte de su tesis doctoral en el Departamento de Química de la institución finlandesa. La investigación propone una nueva generación de materiales multifuncionales que combinan dos propiedades clave en una sola estructura: el almacenamiento de energía y el electrocromatismo, es decir, la capacidad de cambiar de color cuando reciben una corriente eléctrica.
La innovación abre la puerta a múltiples aplicaciones, especialmente en edificios inteligentes que buscan reducir el consumo energético. Según destacan los investigadores, estos materiales podrían utilizarse para fabricar ventanas capaces de oscurecerse automáticamente cuando la radiación solar es intensa, al mismo tiempo que almacenan parte de esa energía para su posterior aprovechamiento.
Qué es la ventana solar inteligente desarrollada en Finlandia y por qué cambia de color cada 2 segundos
El desarrollo se basa en una serie de copolímeros elaborados a partir de porfirina, una molécula orgánica presente de forma natural tanto en la clorofila de las plantas como en la hemoglobina de la sangre. Estos materiales se producen mediante un proceso denominado electropolimerización y pueden aplicarse en forma de películas ultrafinas sobre distintas superficies, incluyendo vidrios flexibles, textiles y otros sustratos.
Uno de los compuestos más destacados incorpora níquel en su estructura molecular. Este material, denominado poly(NiTAPP-EDOT), puede alternar entre tres tonalidades diferentes -negro, naranja y verde— de manera completamente reversible. Otras variantes, como las que contienen zinc o no incorporan metal, presentan dos estados de color.
Lo más llamativo es la velocidad del proceso. El cambio visual ocurre en menos de dos segundos tras la aplicación de corriente eléctrica. Además, una vez alcanzado el color deseado, el material es capaz de mantenerlo incluso cuando deja de recibir energía, reduciendo así el consumo eléctrico necesario para su funcionamiento.
Esta característica lo convierte en un candidato ideal para las futuras ventanas solares inteligentes, que podrían adaptarse automáticamente a las condiciones de iluminación exterior para mejorar el confort térmico de los edificios.
El secreto de su estabilidad: más de 5.000 ciclos manteniendo el 90% de su capacidad
Más allá de la rapidez con la que cambia de color, uno de los aspectos que más llamó la atención de la comunidad científica es su notable resistencia al uso prolongado.
Las pruebas realizadas demostraron que el material conserva más del 90% de su capacidad de almacenamiento energético incluso después de superar los 5.000 ciclos de carga, descarga y cambio cromático. Asimismo, alcanzó una eficiencia coulómbica cercana al 100%, un indicador que mide la capacidad de recuperar la energía almacenada sin pérdidas significativas.
Estos resultados sugieren que la tecnología podría soportar años de funcionamiento continuo sin experimentar una degradación importante de sus prestaciones. Para aplicaciones como ventanas inteligentes, sensores o sistemas de electrónica flexible, esta estabilidad representa una ventaja fundamental frente a otras soluciones actualmente disponibles en el mercado.
Además, los investigadores subrayan que la integración de almacenamiento energético y cambio de color en una única capa reduce la complejidad de fabricación, ya que elimina la necesidad de incorporar componentes independientes para cada función.
Porfirina y copolímeros: la base molecular inspirada en la clorofila y la hemoglobina
El corazón de esta innovación se encuentra en la porfirina, una molécula ampliamente conocida en la naturaleza por su papel en procesos biológicos esenciales. En las plantas forma parte de la clorofila, responsable de captar la energía solar durante la fotosíntesis, mientras que en los animales integra la estructura de la hemoglobina, encargada del transporte de oxígeno en la sangre.
Los científicos aprovecharon esta versatilidad molecular para diseñar copolímeros con propiedades eléctricas y ópticas avanzadas. Dependiendo del metal incorporado en el centro de la porfirina, como níquel o zinc, el material puede modificar tanto su comportamiento energético como su respuesta visual.
Según explicó Kochrekar, estos compuestos presentan además importantes ventajas económicas y tecnológicas. Su producción es relativamente económica, pueden adaptarse a superficies flexibles y ofrecen un amplio abanico de aplicaciones potenciales.
Entre los usos previstos figuran sensores inteligentes, dispositivos de electrónica flexible, ropa tecnológica, espejos retrovisores antideslumbrantes y sistemas de aprovechamiento de energía solar. Sin embargo, las ventanas inteligentes continúan siendo una de las aplicaciones más prometedoras.
De consolidarse su desarrollo comercial, esta tecnología nacida en Finlandia podría transformar la manera en que los edificios gestionan la luz y la energía, contribuyendo a reducir el consumo eléctrico y mejorando la eficiencia energética de las ciudades del futuro.
