I nanocluster sono dispersi in una matrice PVP che viene poi rivestita su vetro ITO per bloccare i raggi NIR e UV lasciando passare la luce visibile. Credito:scienza e tecnologia dei materiali avanzati
Una collaborazione di ricerca franco-giapponese ha fabbricato rivestimenti in nanocompositi metallici che migliorano le proprietà isolanti dei vetri delle finestre. Il nuovo rivestimento impedisce il passaggio di una parte significativa dei raggi infrarossi vicini (NIR) e ultravioletti (UV), consentendo allo stesso tempo la luce visibile. I risultati sono stati riportati sulla rivista Scienza e tecnologia dei materiali avanzati .
"Sebbene la fabbricazione di un prodotto commerciale sia ancora molto avanti, il nostro lavoro ha dimostrato un miglioramento significativo delle proprietà di blocco dei raggi UV e NIR rispetto alla ricerca precedente", afferma il chimico a stato solido Fabien Grasset, direttore della ricerca presso il Centro nazionale francese per la scienza Ricerca (CNRS).
"Gli edifici rappresentano gran parte del consumo energetico globale", spiega Grasset, "con una grande quantità del consumo energetico annuale di un edificio standard destinato ai sistemi di raffreddamento e/o riscaldamento per mantenere la temperatura interna a livelli confortevoli". Gli scienziati sono alla ricerca di modi per sviluppare rivestimenti in vetro per finestre in grado di bloccare l'ingresso delle radiazioni NIR in modo che gli edifici, e persino le automobili, possano consumare meno energia per mantenerli freschi all'interno. Tuttavia, questo deve essere fatto in un modo che consenta comunque l'ingresso della luce visibile. Idealmente, anche i dannosi raggi UV sarebbero bloccati.
A tal fine, la collaborazione di ricerca internazionale franco-giapponese ha fabbricato e analizzato le prestazioni di nanocompositi a base di composti a grappolo di niobio-tantalio contenenti ioni cloruro o bromuro.
Hanno scoperto che i nanocluster a base di cloruro fornivano le migliori prestazioni in termini di blocco dei raggi NIR e UV e di consentire il passaggio della luce visibile. Il blocco NIR e UV da parte dei nanocluster dipendeva dalla loro concentrazione, dispersione e stato di ossidazione. Ottimizzando questi parametri, il team è stato in grado di migliorare le prestazioni del nanocluster.
I nanocluster sono stati dispersi in una matrice di polivinilpirrolidone (PVP) che è stata quindi rivestita su vetro indio-stagno-ossido (ITO). La combinazione ha aumentato la trasmissione della luce visibile riducendo quella dei raggi NIR e UV, rispetto alla ricerca precedente. "Si tratta di materiali di rivestimento molto promettenti che bloccano le lunghezze d'onda NIR più problematiche", afferma Grasset.
"Abbiamo una lunga storia di collaborazione franco-giapponese", continua. "Eravamo già convinti di essere più forti lavorando insieme mescolando le nostre diverse culture e modi di pensare. Il progetto internazionale LINK ha rafforzato questa convinzione. Continueremo a fare del nostro meglio per compiere ulteriori progressi nella ricerca di soluzioni per il problema del riscaldamento globale. " + Esplora ulteriormente
