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Jan 07, 2024

electrocrómico

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Si bien las cortinas o persianas siguen siendo la forma más común de bloquear la luz del sol a través de las ventanas, los desarrollos recientes en la tecnología del vidrio han ofrecido un nuevo medio para abordar la luz exterior no deseada. Los sistemas de ventanas inteligentes, también conocidos como ventanas intercambiables, responden a la luz solar cambiando el tinte del vidrio para bloquear la luz y el calor no deseados.

Las nuevas formas de ventanas inteligentes van mucho más allá de bloquear la luz o brindar privacidad. Por ejemplo, algunas ventanas inteligentes pueden convertir la luz en energía térmica que puede usarse para apoyar el sistema de calefacción del edificio. También se están desarrollando ventanas inteligentes antimicrobianas para entornos estériles, como laboratorios y hospitales.

Los rayos del sol se componen de frecuencias de ondas de luz que van desde los rayos UV hasta la luz visible, pasando por la energía infrarroja en el otro extremo del espectro. Cuando se intenta usar estas partes variables del espectro de luz de diferentes maneras, como bloquear algunas frecuencias de ondas de luz mientras se aprovechan otras para generar calor, el diseño de ventanas intercambiables se vuelve muy complicado.

La creación de una ventana que aborde todos los componentes de la luz solar requiere materiales específicos para abordar cada tipo de onda de luz. Por ejemplo:

Combinar todos estos elementos en una sola ventana inteligente es difícil, por lo que los investigadores están trabajando para diseñar materiales que puedan hacerlo todo.

Un equipo de investigación de China parece haber encontrado una solución con una película fototérmica electrocrómica de elegante diseño. Esta película consiste en una estructura en forma de panal hecha de 3D WO3. Dentro de las celdas de la estructura existen diminutas nanopartículas de oro y nanobarras, lo que proporciona una manera para que todos los elementos deseados encajen en el mismo espacio. El WO3 modifica la cantidad de luz que entra por la ventana, mientras que las nanoestructuras de oro convierten la luz en calor.

Esta película responde a la luz haciendo que las ventanas cambien de transparente a negro muy rápidamente. La radiación infrarroja cercana calienta las ventanas a 24 °C en cinco minutos, lo que las convierte en una fuente de calor eficaz. Las nanoestructuras de oro y el WO3 tienen propiedades antimicrobianas muy efectivas cuando se combinan, por lo que las ventanas eliminan casi todas las bacterias cuando están en su estado oscuro.

Las ventanas intercambiables estándar pueden ser útiles en muchas aplicaciones diferentes, como tragaluces y ventanas de invernadero. Sin embargo, las ventanas antimicrobianas son especialmente prometedoras para las instalaciones donde la protección bacteriana es importante, como las instalaciones médicas. Las ventanas que también se pueden usar como fuente de calor también proporcionan una fuente intrigante de energía libre de carbono.

Dada la rápida tasa de expansión de la tecnología, es probable que veamos capacidades nuevas e innovadoras de las ventanas inteligentes en un futuro cercano. Los científicos están encontrando formas de incorporar diversos elementos en una ventana, creando vidrio que tiene múltiples beneficios para diferentes situaciones. Desde aplicaciones de bloqueo de luz y calor en los hogares hasta capacidades antimicrobianas avanzadas para uso en hospitales, el potencial de las ventanas inteligentes se está expandiendo.

Crédito de la imagen: Cortesía de M3 Glass