I ricercatori della RMIT University di Melbourne in Australia hanno sviluppato un nuovo rivestimento ultrasottile che risponde al caldo e al freddo, aprendo la porta alle "finestre intelligenti".

Il rivestimento automodificante, che è mille volte più sottile di un capello umano, funziona lasciando entrare automaticamente più calore quando fa freddo e bloccando i raggi del sole quando fa caldo.

Le finestre intelligenti hanno la capacità di regolare naturalmente le temperature all'interno di un edificio, portando a grandi benefici ambientali e significativi risparmi finanziari.

Il professore associato Madhu Bhaskaran, ricercatore capo, ha affermato che la svolta aiuterà a soddisfare le future esigenze energetiche e a creare edifici sensibili alla temperatura.

"Stiamo rendendo possibile la produzione di finestre intelligenti che bloccano il calore durante l'estate e trattengono il calore all'interno quando il clima si raffredda, " ha detto Bhaskaran.

"Perdiamo la maggior parte della nostra energia negli edifici attraverso le finestre. Ciò rende il mantenimento degli edifici a una certa temperatura un processo molto dispendioso e inevitabile.

"La nostra tecnologia ridurrà potenzialmente i costi crescenti di aria condizionata e riscaldamento, oltre a ridurre drasticamente l'impronta di carbonio degli edifici di tutte le dimensioni.

"Le soluzioni alla nostra crisi energetica non derivano solo dall'utilizzo di energie rinnovabili; una tecnologia più intelligente che elimini gli sprechi energetici è assolutamente vitale".

Le finestre di vetro intelligenti sono circa il 70% più efficienti dal punto di vista energetico durante l'estate e il 45% più efficienti in inverno rispetto al vetro a doppio pannello standard.

L'Empire State Building di New York ha registrato un risparmio energetico di 2,4 milioni di dollari e ha ridotto le emissioni di carbonio di 4, 000 tonnellate dopo l'installazione di finestre di vetro intelligenti. Questo stava usando una forma di tecnologia meno efficace.

"L'Empire State Building utilizzava vetro che richiedeva ancora un po' di energia per funzionare, " Bhaskaran ha detto. "Il nostro rivestimento non richiede energia e risponde direttamente ai cambiamenti di temperatura".

Il co-ricercatore e studente di dottorato Mohammad Taha ha affermato che mentre il rivestimento reagisce alla temperatura può anche essere annullato con un semplice interruttore.

"Questo interruttore è simile a un dimmer e può essere utilizzato per controllare il livello di trasparenza sulla finestra e quindi l'intensità dell'illuminazione in una stanza, " Ha detto Taha. "Ciò significa che gli utenti hanno la totale libertà di utilizzare le finestre intelligenti su richiesta".

Le finestre non sono gli unici chiari vincitori quando si tratta del nuovo rivestimento. La tecnologia può essere utilizzata anche per controllare le radiazioni non dannose che possono penetrare in plastica e tessuti. Questo potrebbe essere applicato all'imaging medico e alle scansioni di sicurezza.

Bhaskaran ha affermato che il team stava cercando di implementare la tecnologia il prima possibile.

"I materiali e la tecnologia sono facilmente scalabili su superfici di grandi dimensioni, con la tecnologia sottostante depositata come brevetto in Australia e negli Stati Uniti, " lei disse.

La ricerca è stata condotta presso il Micro Nano Research Facility all'avanguardia della RMIT University con i colleghi dell'Università di Adelaide e con il supporto dell'Australian Research Council.

I loro risultati sono stati pubblicati in Rapporti scientifici - Natura:http://dx.doi.org/doi:10.1038/s41598-017-17937-3

Come funziona il rivestimento

Il rivestimento autoregolante viene creato utilizzando un materiale chiamato biossido di vanadio. Il rivestimento ha uno spessore di 50-150 nanometri.

A 67 gradi Celsius, il biossido di vanadio si trasforma da isolante in metallo, permettendo al rivestimento di trasformarsi in un materiale optoelettronico versatile controllato e sensibile alla luce.

Il rivestimento rimane trasparente e trasparente all'occhio umano ma diventa opaco alla radiazione solare infrarossa, che gli esseri umani non possono vedere ed è ciò che causa il riscaldamento indotto dal sole.

Fino ad ora, è stato impossibile utilizzare il biossido di vanadio su superfici di varie dimensioni perché la posa del rivestimento richiede la creazione di strati specializzati, o piattaforme.

I ricercatori RMIT hanno sviluppato un modo per creare e depositare il rivestimento ultrasottile senza la necessità di queste piattaforme speciali, il che significa che può essere applicato direttamente su superfici come le finestre di vetro.