p Pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley do Departamento de Energia dos EUA (DOE) (Berkeley Lab) revelaram um material de revestimento nanocristal semicondutor capaz de controlar o calor do sol enquanto permanece transparente. Com base em materiais eletrocrômicos, que usam um choque de carga elétrica para colorir uma janela transparente, esta tecnologia inovadora é a primeira a controlar seletivamente a quantidade de radiação infravermelha próxima. Esta radiação, o que leva ao aquecimento, passa pelo filme sem afetar sua transmitância visível. Esse sistema dinâmico poderia adicionar uma dimensão crítica de economia de energia aos revestimentos de "janela inteligente". p “Ter um material eletrocrômico transparente que pode mudar sua transmitância na porção infravermelha da luz do sol é completamente sem precedentes, ”Diz Delia Milliron, diretor da Instalação de Nanoestruturas Inorgânicas da Fundição Molecular do Berkeley Lab, quem liderou esta pesquisa. “Além do mais, a eficiência de coloração do nosso material - uma figura de mérito que descreve a quantidade de corrente necessária para fazer esta coisa funcionar - é substancialmente maior do que os materiais eletrocrômicos padrão, o que significa que também é muito eficiente. ”

p Os revestimentos de janela dinâmicos podem se traduzir em economia significativa de energia em edifícios, que respondem por mais de 40 por cento das emissões de carbono nos Estados Unidos. De acordo com estudos realizados no Laboratório Nacional de Energias Renováveis, revestimentos de janela inteligentes podem compensar o uso de sistemas de controle de temperatura e iluminação em até 49% para ar condicionado e 51% para iluminação.

p “As janelas eletrocrômicas tradicionais não podem controlar seletivamente a quantidade de luz visível e quase infravermelha que é transmitida através do filme. Quando operado, essas janelas podem bloquear ambas as regiões de luz ou deixá-las entrar simultaneamente, ”Diz Guillermo Garcia, um estudante de pós-graduação pesquisador na Foundry. “Este trabalho representa um trampolim para a janela inteligente ideal, que seria capaz de escolher seletivamente qual região de luz solar é necessária para otimizar a temperatura dentro de um edifício. ”

p Para gerar este novo revestimento, a equipe desenvolveu um filme nanocristal de óxido de índio e estanho eletricamente dopado, um semicondutor transparente normalmente usado como revestimento condutor para TVs de tela plana. Ao manipular os elétrons dentro deste filme semicondutor, eles podiam sintonizar as oscilações coletivas desses elétrons - um fenômeno chamado plasmônica - na faixa de frequência do infravermelho próximo.

p “Nossa capacidade de alavancar plasmons em semicondutores dopados com uma resposta de comutação muito sensível na região do infravermelho próximo também traz à mente aplicações em telecomunicações, ”Milliron acrescenta. “Também trouxemos esta síntese para WANDA, nosso robô nanocristal, o que significa que seremos capazes de fornecer materiais para uma ampla variedade de projetos de usuários. “

p “Este trabalho expande a versatilidade dos dispositivos eletrocrômicos, abrindo uma variedade de novas aplicações em controle solar e térmico, ”Diz o co-autor Thomas Richardson, um cientista da equipe da Divisão de Tecnologias Ambientais e Energéticas do Berkeley Lab. “O mecanismo inovador com alta eficiência de coloração oferece esperança para faixas de comutação aprimoradas e durabilidade de longo prazo.”

p Garcia é o autor principal e Milliron o autor correspondente de um artigo relatando esta pesquisa na revista Nano Letras . O artigo é intitulado "Modulando dinamicamente a ressonância de plasmon de superfície de nanocristais semicondutores dopados". Em co-autoria do artigo com Garcia, Milliron e Richardson eram Raffaella Buonsanti, Evan Runnerstrom, Rueben Mendelsberg, Anna Llordes e Andre Anders.