Después de que el Empire State Building en Nueva York informará sobre la instalación de ventanas de vidrio inteligentes, redujeron el uso de energía en $2.4 millones y sus emisiones de carbono en 4.000 toneladas métricas, aunque las ventanas inteligentes son costosas.
Es por eso que vale la pena gritar desde lo alto de los rascacielos la noticia de un nuevo recubrimiento transparente en aerosol que es mucho más rentable, a la vez que proporciona un rendimiento similar. El método simple para agregar un revestimiento transparente a las ventanas existentes para bloquear el calor y también conducir la electricidad podría reducir radicalmente el costo de las ventanas inteligentes que ahorran energía y los vidrios que repelen el calor.
Los recubrimientos en aerosol desarrollados por investigadores de la Universidad RMIT en Melbourne, Australia, son ultradelgados y compiten con el rendimiento de los estándares actuales de la industria para electrodos transparentes.
Los electrodos transparentes combinan las mejores propiedades del vidrio y los metales en un solo componente, que es un recubrimiento transparente de alta conductividad que permite el paso de la luz visible. Esos revestimientos, componentes clave de ventanas inteligentes, pantallas táctiles, iluminación LED y paneles solares, se fabrican actualmente mediante procesos que requieren mucho tiempo y que dependen de materias primas caras.
El nuevo método de pulverización es rápido, escalable y se basa en materiales más baratos que están fácilmente disponibles. El método podría simplificar la fabricación de ventanas inteligentes, que pueden ahorrar energía y ser regulables, así como vidrio de baja emisión, donde un panel de vidrio convencional se recubre con una capa especial para minimizar la luz ultravioleta e infrarroja.
RELACIONADO: Nuevas Entradas de ‘Pavimento Solar’ Hecho de Botellas Reciclada Podría Cubrir el Consumo Medio de una Casa
El investigador principal, el Dr. Enrico Della Gaspera, dijo que el enfoque pionero podría usarse para reducir sustancialmente el costo de las ventanas que ahorran energía y potencialmente convertirlas en una parte estándar de las nuevas construcciones y actualizaciones.
“Las ventanas inteligentes y el vidrio de baja emisividad pueden ayudar a regular la temperatura dentro de un edificio, brindando importantes beneficios ambientales y ahorros financieros, pero siguen siendo costosos y desafiantes de fabricar”, dijo Della Gaspera, conferenciante senior y miembro del Consejo de Investigación Australiano DECRA en RMIT.
“El objetivo final es hacer que las ventanas inteligentes sean mucho más accesibles, reduciendo los costos de energía y la huella de carbono de los edificios nuevos y modernizados”.
El nuevo método también se puede optimizar con precisión para producir recubrimientos adaptados a los requisitos de transparencia y conductividad de las muchas aplicaciones diferentes de electrodos transparentes.
¿Cómo funciona?
El enfoque estándar para la fabricación de electrodos transparentes se basa en el indio, un elemento raro y caro, y en métodos de deposición al vacío, que son voluminosos, lentos y costosos. Esto hace que los electrodos transparentes sean un costo importante en la producción de cualquier dispositivo optoelectrónico.
En el nuevo estudio, publicado el 5 de agosto en Advanced Materials Interfaces, los investigadores de la Escuela de Ciencias de RMIT fabricaron electrodos transparentes utilizando el material mucho más barato de óxido de estaño, enriquecido con una combinación especial de productos químicos para mejorar la conductividad y la transparencia.
Los recubrimientos transparentes ultrafinos, que son más de 100 veces más finos que un cabello humano, solo permiten el paso de la luz visible, mientras que bloquean tanto la luz ultravioleta dañina como el calor en forma de radiación infrarroja.
Los científicos utilizaron un proceso llamado “pirólisis por pulverización ultrasónica” para fabricar recubrimientos lisos y uniformes de alta calidad óptica y eléctrica.
Se nebuliza una solución precursora, utilizando tecnología disponible comercialmente para crear una fina neblina de pulverización que forma gotas ultra pequeñas y de tamaño uniforme. Esta solución se rocía sobre una capa de soporte calentada, como vidrio.
Cuando la solución golpea la capa caliente, se desencadena una reacción química que descompone el precursor en un residuo sólido que se deposita como una capa ultrafina. Todos los subproductos de la reacción se eliminan como vapores, dejando un recubrimiento puro con la composición deseada.
Demanda Global para Solución Inteligente
Se espera que el tamaño del mercado global de vidrios inteligentes y ventanas inteligentes alcance los $ 6.9 mil millones para 2022, mientras que el mercado global de vidrio de baja emisión alcanzará un estimado de $ 39.4 mil millones para 2024.
Eureka Tower en Melbourne presenta un uso espectacular de vidrio inteligente en su atracción turística “Edge”, un cubo de vidrio que sobresale 3m del edificio y suspende a los visitantes 300m sobre la ciudad. El vidrio es opaco a medida que el cubo se mueve sobre el borde del edificio y se vuelve transparente una vez extendido por completo.
El primer autor, Jaewon Kim, investigador de doctorado en Química Aplicada en RMIT, dijo que los siguientes pasos en la investigación fueron desarrollar precursores que se descompondrán a temperaturas más bajas, permitiendo que los recubrimientos se depositen en plásticos y se utilicen en electrónica flexible, así como producir más prototipos ampliando la deposición.
“El revestidor por pulverización que utilizamos se puede controlar y programar automáticamente, por lo que la fabricación de paneles de prueba de concepto más grandes será relativamente simple”, dijo.
RECURSO: RMIT University
Esparce Innovación y Esperanza al Compartir esta Noticia con tus Amigos en Redes Sociales…
– Traducido al español por Aletheia Jurado