Un team di fisici dell’Università del Colorado Boulder ha sviluppato un nuovo materiale isolante per finestre che promette di migliorare drasticamente l’efficienza energetica degli edifici. Si chiama MOCHI (Mesoporous Optically Clear Heat Insulator) e, pur ricordando per certi versi il pluriball, è pensato non per proteggere pacchi, ma per ridurre la dispersione di calore senza bloccare la luce.
A differenza dei classici isolanti per finestre, spesso opachi o ingombranti, MOCHI è quasi completamente trasparente e può essere applicato direttamente sul lato interno dei vetri sotto forma di fogli sottili e flessibili, oppure prodotto in blocchi più spessi.
Al momento il materiale esiste solo in laboratorio e non è ancora destinato al mercato, ma i ricercatori affermano che sia resistente, durevole e altamente performante.
Perché le finestre sono un problema energetico
Gli edifici (dalle abitazioni private ai grandi uffici) sono responsabili di circa il 40% del consumo energetico globale. Una parte significativa di questa energia viene letteralmente sprecata attraverso le finestre: il calore fuoriesce in inverno e penetra all’interno in estate.
«Nelle pareti puoi usare tutto l’isolamento che vuoi, ma le finestre devono rimanere trasparenti», spiega Ivan Smalyukh, professore di fisica alla CU Boulder e autore senior dello studio. «Ed è proprio qui che nasce la difficoltà: trovare un isolante che lasci passare la luce».
Ed è esattamente questo il problema che MOCHI cerca di risolvere.
Come funziona MOCHI
MOCHI è un gel a base di silicone con una struttura interna estremamente complessa. Al suo interno sono presenti pori microscopici pieni d’aria, molto più sottili di un capello umano e proprio queste minuscole sacche rendono il materiale un eccellente isolante termico.
Per dare un’idea delle sue capacità, i ricercatori spiegano che un foglio spesso appena 5 millimetri è sufficiente per tenere una fiamma a contatto senza che il calore attraversi il materiale.
L’aria costituisce oltre il 90% del volume totale di MOCHI, ma è organizzata in una rete ordinata di canali ultra-sottili, descritta dallo stesso Smalyukh come un vero e proprio «incubo per un idraulico».
Trasparente come il vetro, isolante come pochi
Il segreto di MOCHI sta proprio nella disposizione ordinata dei pori. Il materiale condivide alcune caratteristiche con gli aerogel, noti isolanti usati anche dalla NASA, ma con una differenza fondamentale: negli aerogel i pori sono distribuiti in modo casuale e tendono a diffondere la luce, rendendo il materiale opaco o “fumoso”.
In MOCHI, invece, la struttura è così precisa da permettere alla luce di attraversarlo quasi senza ostacoli. Il risultato? Il materiale riflette solo circa lo 0,2% della luce incidente, lasciando passare praticamente tutta la luce visibile.
Isolamento “su scala molecolare”
Dal punto di vista fisico, il calore si propaga nei gas attraverso urti tra molecole. Nei pori di MOCHI, però, lo spazio è talmente ridotto che le molecole d’aria non riescono a urtarsi liberamente tra loro. Finiscono invece per colpire continuamente le pareti di silicone, rallentando drasticamente il trasferimento di energia.
In altre parole, MOCHI blocca il calore a livello molecolare, senza compromettere la trasparenza.
Applicazioni future e prospettive
Secondo i ricercatori, le potenziali applicazioni sono numerose. Una delle più interessanti riguarda sistemi in grado di catturare il calore solare e convertirlo in energia sostenibile per il riscaldamento di acqua e ambienti interni, anche in giornate nuvolose.
“L’obiettivo è permettere alle persone di vivere in ambienti confortevoli senza dover sprecare energia, indipendentemente dalle condizioni esterne“, spiega Smalyukh.
Per ora, il principale ostacolo è la complessità del processo di produzione, ancora troppo lento per una diffusione commerciale. Tuttavia, i materiali utilizzati sono relativamente economici, lasciando aperta la strada a una futura industrializzazione.
Uno sguardo promettente sul futuro
MOCHI non è ancora pronto per arrivare nelle nostre case, ma rappresenta un esempio concreto di come fisica dei materiali e sostenibilità energetica possano incontrarsi in soluzioni eleganti e funzionali.
Un po’ come guardare fuori da una finestra perfettamente trasparente… ma molto più intelligente.
