COOLSUN: Studio preliminare sulle proprietà “cool” dei pigmenti organici

Il 50% dell'energia solare che raggiunge la terra viene emesso nella regione del vicino infrarosso (NIR) e non è rilevabile dall'occhio umano. L'assorbimento nel NIR da parte di un oggetto provoca un aumento della sua temperatura1. I pigmenti che interagiscono con la porzione NIR dello spettro solare (vale a dire tra 700 e 1600 nm) senza assorbirla sono chiamati NIR trasparenti e il loro uso riduce il riscaldamento dei substrati trattati2. Tale proprietà è utile in applicazioni in cui il riscaldamento solare deve essere attenuato: pelletteria, edilizia, coperture di serre, rivestimento e trasporto di materiali sensibili al calore3. Alcuni pigmenti, oltre alla trasparenza, hanno la proprietà di riflettere la radiazione NIR. Oggi la riflettività NIR si ottiene con l'uso di pigmenti inorganici (TiO2, ossidi e complessi metallici) che sono costosi e, in alcuni casi, tossici1. La chiave per ottenere rivestimenti innovativi è quindi la produzione di pigmenti NIR-riflettenti di natura organica in modo da superare i problemi relativi ai costi, all'impatto ambientale, all'efficienza e all'indice cromatico degli attuali pigmenti inorganici presenti sul mercato4. L'obiettivo del nostro lavoro è lo sviluppo di prodotti innovativi contenenti pigmenti organici NIR riflettenti e/o trasparenti. In questa fase preliminare del nostro progetto ci siamo concentrati sullo studio delle proprietà "cool" dei pigmenti commerciali al fine di essere in grado di progettare e sviluppare pigmenti organici, termo- e fotostabili, in grado di riflettere la radiazione nel NIR. I pigmenti sono stati inizialmente dispersi in una matrice polimerica, la miscela prodotta è stata quindi applicata su pannelli di prova bianchi (massima riflessione) e neri (assorbimento massimo). La percentuale di riflettanza dei pannelli trattati con ciascun pigmento è stata determinata utilizzando uno spettrofotometro UV-Vis-NIR. Le miscele pigmento/matrice sono state applicate su campioni di pelle e le loro proprietà “cool” sono state determinate mediante l’impiego di una termocamera dopo irraggiamento con una lampada a infrarossi.