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Dec 28, 2023

Il materiale della finestra commutabile rimane trasparente bloccando il calore del sole

As sunlight passes through a building's windows it can cause indoor temperatures

Quando la luce del sole passa attraverso le finestre di un edificio, può causare un aumento della temperatura interna, al punto che è necessario utilizzare il sistema di climatizzazione della struttura, assetato di energia. Un nuovo materiale della finestra commutabile, tuttavia, blocca il calore in entrata rimanendo per lo più trasparente.

Innanzitutto esistono già finestre con vetri elettrocromici, che si colorano elettronicamente a richiesta. Man mano che il vetro diventa più scuro, però, diventa più difficile vedere attraverso. Inoltre, sebbene tali finestre blocchino parzialmente lo spettro visibile della luce solare, non bloccano necessariamente lo spettro infrarosso, che produce calore.

È qui che entra in gioco il nuovo materiale.

Sviluppato dagli scienziati della Nanyang Technological University di Singapore e dell'Università ebraica israeliana di Gerusalemme, è costituito da una miscela economica di biossido di titanio, triossido di tungsteno, neodimio-niobio e ossido di stagno. Questo viene applicato come rivestimento al normale vetro della finestra e collegato a un circuito elettrico.

Quando è necessario il calore extra fornito dalla luce solare, come durante i mesi invernali, il materiale viene lasciato spento. Ciò consente il passaggio di tutta la radiazione infrarossa della luce solare. Durante i mesi più caldi, tuttavia, viene accesa la corrente: le simulazioni hanno indicato che il materiale bloccherà fino al 70% della radiazione infrarossa in entrata, consentendo comunque il passaggio fino al 90% della luce visibile del sole.

Inoltre, mentre secondo quanto riferito le finestre elettrocromiche esistenti iniziano a perdere la loro funzionalità dopo tre-cinque anni di utilizzo, i test che prevedono cicli ripetuti di accensione e spegnimento hanno dimostrato che il nuovo materiale dovrebbe durare molto più a lungo.

Inoltre, le finestre che incorporano la tecnologia potrebbero anche essere rivestite con una pellicola commutabile elettronicamente creata dallo stesso team, che utilizza nanoparticelle di carbonio per condurre o bloccare il passaggio del calore ambientale dall'ambiente esterno.

"Con la capacità di controllare sia il calore irradiato dai raggi infrarossi dal sole che il calore condotto che passa attraverso la finestra, ci aspettiamo che questa tecnologia sia particolarmente utile nei climi temperati, poiché gli occupanti dell'edificio possono utilizzarla per regolare la perdita o il guadagno di calore in base alle esigenze di il cambio delle stagioni, pur godendosi gran parte della vista," dice il dottor Ronn Goei di Nanyang, primo autore di un articolo sulla ricerca.

Questo articolo è stato recentemente pubblicato sulla rivista ACS Omega.

Fonte: Università tecnologica di Nanyang