Una fotografia al microscopio elettronico a scansione mostra le nanostrutture piramidali incise sul vetro: a 200 nm sono 100 volte più piccole di un capello umano. Il controllo della morfologia della superficie su scala nanometrica consente agli scienziati di personalizzare il modo in cui il vetro interagisce con i liquidi e la luce con alta precisione.
Un nuovo tipo rivoluzionario di finestra intelligente potrebbe ridurre i costi di pulizia delle finestre negli edifici alti, riducendo le bollette del riscaldamento e aumentando la produttività dei lavoratori.
Sviluppato da UCL (University College London) con il supporto dell'Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), i campioni di prototipi confermano che il vetro può offrire tre vantaggi chiave:
"Questa è la prima volta che una nanostruttura è stata combinata con un rivestimento termocromico. La nanostruttura di ispirazione bio amplifica le proprietà termocromiche del rivestimento e il risultato netto è un autopulente, finestra intelligente altamente performante, ", ha affermato il dottor Ioannis Papakonstantinou dell'UCL.
Un prototipo di vetro intelligente sviluppato dal team UCL. Le aree scure sono decorate con le nanostrutture, che sopprimono notevolmente i riflessi. Inoltre respingono l'acqua costringendola a formare goccioline quasi sferiche e impedendole di bagnare la superficie del vetro. Il logo UCL è realizzato in vetro non trattato e appare significativamente più riflettente rispetto alla regione circostante.
Il team di UCL calcola che le finestre potrebbero comportare una riduzione delle bollette del riscaldamento fino al 40%, con l'importo preciso in ogni caso particolare a seconda dell'esatta latitudine dell'edificio in cui sono incorporati. Le finestre realizzate con il vetro innovativo potrebbero essere particolarmente adatte per l'uso in edifici per uffici a molti piani.
il dottor Ioannis Papakonstantinou dell'UCL, capo progetto, spiega:"Attualmente si stima che, a causa delle ovvie difficoltà che comporta, il costo della pulizia delle finestre di un grattacielo nei primi 5 anni è lo stesso del costo originale di installazione. Il nostro bicchiere potrebbe ridurre drasticamente questa spesa, a parte il fascino di bollette energetiche più basse e una migliore produttività degli occupanti grazie a meno abbagliamento. Poiché la tendenza in architettura continua verso l'inclusione di più vetro, è fondamentale che le finestre richiedano la minore manutenzione possibile."
Sono in corso discussioni con i produttori di vetro del Regno Unito al fine di guidare questo nuovo concetto di finestra verso la commercializzazione. La chiave è sviluppare modi per aumentare i metodi di nanoproduzione che il team dell'UCL ha sviluppato appositamente per produrre il vetro, oltre a potenziare il processo di rivestimento con biossido di vanadio.
Le finestre intelligenti potrebbero iniziare a raggiungere il mercato entro circa 3-5 anni, a seconda del successo della squadra nel garantire l'interesse industriale.
Il dott. Papakonstantinou afferma:"Speriamo anche di sviluppare un film 'intelligente' che incorpori le nostre nanostrutture e possa essere facilmente aggiunto ai tradizionali film domestici, ufficio, fabbrica e altre finestre su base fai-da-te per offrire il triplo vantaggio di un minor consumo di energia, meno riflessione della luce e autopulente, senza intaccare in modo significativo l'estetica."
Professor Philip Nelson, L'amministratore delegato di EPSRC ha dichiarato:"Questo progetto è un esempio di come investire in una ricerca eccellente spinga l'innovazione a produrre benefici tangibili. In questo caso la nuova tecnica potrebbe fornire sia risparmi energetici che riduzioni dei costi".
