Las ventanas inteligentes se están convirtiendo en un elemento clave en el impulso hacia edificios energéticamente eficientes y una arquitectura sostenible. Estas ventanas pueden ajustar dinámicamente sus propiedades para controlar la luz y el calor, mejorando la comodidad y reduciendo los costos de energía.
Si bien las tecnologías tradicionales de ventanas inteligentes han sido efectivas para controlar tanto el calor como la luz, tienen limitaciones para controlar simultáneamente la luz visible y la radiación infrarroja (IR). Una nueva investigación presenta una solución innovadora que promete superar estos desafíos, creando un sistema de ventanas inteligentes más eficiente y versátil.
En un estudio reciente publicado en el Journal of Photonics for Energy, los científicos demostraron un enfoque novedoso que combina cristales líquidos (LC) y micropartículas nanoporosas (NMP) para crear una tecnología de ventanas inteligentes capaz de controlar tanto la luz visible como la radiación infrarroja. La innovación clave implica agregar una pequeña concentración de NMP a los LC nemáticos, lo que da como resultado un dispositivo delgado que puede cambiar rápidamente su transparencia.
Para mejorar aún más el rendimiento, el equipo integró una superficie metamaterial de dióxido de vanadio (VO2) en el sistema, creada utilizando un láser pulsado ultracorto para modelar la película de VO2. Esta combinación permite que el dispositivo controle tanto el calor como la luz ajustando su transparencia en respuesta al voltaje o la temperatura.
La capa de VO2 estampada cumple dos propósitos importantes: ayuda a alinear los cristales líquidos de una manera que mejora su función y mejora la capacidad de la ventana para bloquear la radiación IR. La adición de NMP ayuda a mejorar la velocidad de respuesta del dispositivo al tiempo que reduce la cantidad de material necesario. El sistema de ventana inteligente resultante ofrece una solución de alta velocidad y bajo consumo de energía para controlar el calor y la visibilidad, lo que marca un avance significativo en el desarrollo de tecnologías de ventanas inteligentes de próxima generación.
El autor correspondiente Ibrahim Abdulhalim, profesor de la Universidad Ben-Gurion del Néguev, señala: “En general, el dispositivo híbrido representa un avance significativo en la tecnología de ventanas inteligentes, ofreciendo una solución integral para entornos interiores cómodos y energéticamente eficientes”.
Los autores señalan que se necesitan desarrollos futuros para convertirlo en una ventana inteligente de valor práctico, incluido un diseño de nanopatrón mejorado para optimizar las propiedades termocrómicas del VO2.
Fuente: Tech Xplore.
