Design della struttura e principio di funzionamento del vetro idrogel. Credito:Jia Fu et al.
Il consumo di energia negli edifici contribuisce a oltre il 40% del consumo energetico totale mondiale, di cui l'illuminazione e il raffrescamento degli ambienti costituiscono una quota significativa. Le tradizionali finestre di vetro sono state utilizzate per secoli; tuttavia, non sono efficienti dal punto di vista energetico. In estate, la luce solare nel vicino infrarosso trasmessa attraverso le finestre produce un riscaldamento indesiderato e l'elevata riflessione del medio infrarosso limita la dispersione del calore dall'edificio.
Questo "effetto serra" aggrava il consumo di energia di raffreddamento. Come manipolare la luce del vicino e medio infrarosso attraverso le finestre per ridurre il consumo di raffreddamento mantenendo l'elevata trasparenza visibile per i fulmini rimane un problema molto impegnativo per il design degli occhiali.
I ricercatori dell'Università di Wuhan in Cina, guidati dal Prof. Kang Liu, propongono un nuovo design di vetro idrogel che consiste in uno strato di idrogel e uno strato di vetro normale. Rispetto al vetro tradizionale, il vetro idrogel possiede un livello più elevato di trasmissione della luce visibile, un più forte blocco della luce nel vicino infrarosso e una maggiore emittanza termica nel medio infrarosso.
Con queste proprietà, i ricercatori dimostrano che le finestre in vetro idrogel possono migliorare l'illuminazione interna e ridurre la temperatura interna. Le simulazioni mostrano che la nuova finestra può ridurre il consumo energetico dell'illuminazione e del raffreddamento degli edifici da 2,37 a 10,45 MJ·m −2 ·anno −1 per diverse città del mondo. Il lavoro è stato pubblicato in Frontiers of Optoelectronics . + Esplora ulteriormente
