Desenvolver materiais de revestimento que poderiam tornar as janelas melhores isolantes
Os nanoclusters são dispersos em uma matriz de PVP que é então revestida em vidro ITO para bloquear os raios NIR e UV enquanto deixa passar a luz visível. Crédito:Ciência e Tecnologia de Materiais Avançados
Uma colaboração de pesquisa franco-japonesa fabricou revestimentos de nanocompósitos metálicos que melhoram as propriedades isolantes dos vidros das janelas. O novo revestimento impede a passagem de uma parte significativa dos raios infravermelhos próximos (NIR) e ultravioletas (UV), ao mesmo tempo em que permite a entrada de luz visível. As descobertas foram relatadas na revista
Ciência e Tecnologia de Materiais Avançados .
"Embora a fabricação de produtos comerciais ainda esteja muito à frente, nosso trabalho demonstrou uma melhoria significativa nas propriedades de bloqueio de UV e NIR em comparação com pesquisas anteriores", diz o químico de estado sólido Fabien Grasset, diretor de pesquisa do Centro Nacional Francês de Pesquisas Científicas. Pesquisa (CNRS).
"Os edifícios representam uma grande parte do consumo global de energia", explica Grasset, "com uma grande parte do consumo anual de energia de um edifício padrão indo para sistemas de refrigeração e/ou aquecimento para manter as temperaturas internas em níveis confortáveis". Os cientistas estão procurando maneiras de desenvolver revestimentos de vidro para janelas que possam bloquear a entrada de radiação NIR para que edifícios e até carros possam consumir menos energia para mantê-lo fresco no interior. No entanto, isso precisa ser feito de uma maneira que ainda permita a entrada de luz visível. Idealmente, os raios UV prejudiciais também seriam bloqueados.
Para este fim, a colaboração internacional franco-japonesa de pesquisa fabricou e analisou o desempenho de nanocompósitos baseados em compostos de cluster de nióbio-tântalo contendo íons cloreto ou brometo.
Eles descobriram que os nanoclusters à base de cloreto forneceram o melhor desempenho em termos de bloqueio de raios NIR e UV e permitiram a passagem de luz visível. O bloqueio de NIR e UV pelos nanoclusters dependeu de sua concentração, dispersão e estado de oxidação. Ao ajustar esses parâmetros, a equipe conseguiu melhorar o desempenho do nanocluster.
Os nanoclusters foram dispersos em uma matriz de polivinilpirrolidona (PVP) que foi então revestida em vidro de óxido de índio-estanho (ITO). A combinação aumentou a transmitância da luz visível enquanto reduzia a dos raios NIR e UV, em relação a pesquisas anteriores. "Estes são materiais de revestimento muito promissores que bloqueiam os comprimentos de onda NIR mais problemáticos", diz Grasset.
"Temos uma longa história de colaboração nipo-francesa", continua ele. "Já estávamos convencidos de que somos mais fortes trabalhando juntos misturando nossas diferentes culturas e formas de pensar. O projeto internacional LINK reforçou essa crença. Continuaremos a fazer o nosso melhor para avançar ainda mais na busca de soluções para o problema do aquecimento global. "
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