p Uma fotografia de microscopia eletrônica de varredura mostra nanoestruturas semelhantes a pirâmides gravadas em vidro:a 200 nm, elas são 100 vezes menores do que um fio de cabelo humano. O controle da morfologia da superfície em nanoescala permite aos cientistas definir como o vidro interage com líquidos e luz com alta precisão.
p Um novo tipo revolucionário de janela inteligente pode cortar custos de limpeza de janelas em edifícios altos, enquanto reduz as contas de aquecimento e aumenta a produtividade do trabalhador. p Desenvolvido por UCL (University College London) com o apoio do Conselho de Pesquisa em Ciências Físicas e Engenharia (EPSRC), amostras de protótipo confirmam que o vidro pode oferecer três benefícios principais:
- Autolimpante:a janela é ultra-resistente à água, então a chuva que atinge o exterior forma gotículas esféricas que rolam facilmente sobre a superfície - pegando a sujeira, poeira e outros contaminantes e levando-os embora. Isso é devido ao tipo de lápis, desenho cônico de nanoestruturas gravadas no vidro, aprisionando o ar e garantindo que apenas uma pequena quantidade de água entre em contato com a superfície. Isso é diferente do vidro normal, onde as gotas de chuva se agarram à superfície, deslize para baixo mais devagar e deixe marcas para trás.
- Economia de energia:O vidro é revestido com uma película muito fina (5-10 nanômetros) de dióxido de vanádio que, durante os períodos de frio, impede que a radiação térmica escape e evita a perda de calor; durante os períodos de calor, evita que a radiação infravermelha do sol entre no edifício. O dióxido de vanádio é um material barato e abundante, combinando com a espessura do revestimento para oferecer vantagens reais de custo e sustentabilidade em relação aos revestimentos à base de prata / ouro e outros usados pelas atuais janelas de economia de energia.
- Antirreflexo:O design das nanoestruturas também dá às janelas as mesmas propriedades antirreflexo encontradas nos olhos das mariposas e outras criaturas que evoluíram para se esconder dos predadores. Ele reduz a quantidade de luz refletida internamente em uma sala para menos de 5 por cento - em comparação com os 20-30 por cento alcançados por outro protótipo revestido com dióxido de vanádio, janelas economizadoras de energia - com esta redução do 'brilho' proporcionando um grande impulso ao conforto dos ocupantes.
p "Esta é a primeira vez que uma nanoestrutura foi combinada com um revestimento termocrômico. A nanoestrutura bioinspirada amplifica as propriedades termocrômicas do revestimento e o resultado final é uma autolimpeza, janela inteligente de alto desempenho, "disse o Dr. Ioannis Papakonstantinou da UCL.
p Um protótipo de vidro inteligente desenvolvido pela equipe UCL. As áreas escuras são decoradas com as nanoestruturas, que suprimem significativamente os reflexos. Eles também repelem a água, forçando-a a formar gotas quase esféricas e evitando que molhe a superfície do vidro. O logotipo da UCL é feito de vidro não tratado e parece significativamente mais refletivo em comparação com a região ao redor.
p A equipe UCL calcula que as janelas podem resultar em uma redução nas contas de aquecimento de até 40 por cento, com a quantidade exata em qualquer caso particular, dependendo da latitude exata do edifício onde estão incorporados. As janelas feitas de vidro inovador podem ser especialmente adequadas para uso em edifícios de escritórios altos.
p Dr. Ioannis Papakonstantinou da UCL, líder do projeto, explica:"Atualmente, estima-se que, por causa das dificuldades óbvias envolvidas, o custo de limpar as janelas de um arranha-céu nos primeiros 5 anos é igual ao custo original de instalá-las. Nosso vidro poderia cortar drasticamente essas despesas, além do apelo de contas de energia mais baixas e maior produtividade dos ocupantes graças a menos reflexo. Como a tendência na arquitetura continua para a inclusão de mais vidro, é vital que as janelas tenham o mínimo de manutenção possível. "
p As discussões estão em andamento com os fabricantes de vidro do Reino Unido com o objetivo de direcionar este novo conceito de janela para a comercialização. A chave é desenvolver formas de expandir os métodos de nanofabricação que a equipe da UCL desenvolveu especialmente para produzir o vidro, bem como aumentar a escala do processo de revestimento de dióxido de vanádio.
p As janelas inteligentes podem começar a chegar ao mercado em cerca de 3-5 anos, dependendo do sucesso da equipe em garantir o interesse industrial.
p O Dr. Papakonstantinou diz:"Também esperamos desenvolver um filme 'inteligente' que incorpore nossas nanoestruturas e possa ser facilmente adicionado ao doméstico convencional, escritório, fábrica e outras janelas em uma base DIY para fornecer o benefício triplo de menor uso de energia, menos reflexão de luz e autolimpeza, sem afetar significativamente a estética. "
p Professor Philip Nelson, O presidente-executivo da EPSRC disse:"Este projeto é um exemplo de como investir em pesquisas excelentes leva à inovação para produzir benefícios tangíveis. Neste caso, a nova técnica poderia proporcionar economia de energia e redução de custos."
