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Finestre intelligenti: materiali innovativi che si adattano alle condizioni atmosferiche

Diversi team di ricerca stanno sviluppando materiali per le superfici vetrate in grado di adattarsi alle condizioni climatiche; sarà possibile sfruttare il calore esterno in inverno e riflettere le radiazioni solari in estate

L’impatto ambientale delle città moderne passa per gran parte dagli edifici. È quindi di grande importanza studiare e cercare prodotti e processi che permettano di rendere più sostenibile la nuova edilizia, sfruttando il più possibile le risorse rinnovabili, prima fra tutte l’energia solare. L’ideale per una gestione intelligente di un edificio sarebbe infatti lo sfruttamento ottimale dell’illuminazione naturale riducendo quindi i consumi energetici, adattandosi inoltre alle condizioni atmosferiche esterne. Questo processo innovativo sta iniziando a diffondersi grazie ai materiali cromogenici, che reagiscono agli stimoli esterni mutando le proprie caratteristiche in modo dinamico e reversibile. Questi materiali, adottati per la realizzazione di finestre intelligenti, possono passare da elevata trasparenza e trasmittanza termica, a condizioni di opacità e riflessione della radiazione solare, in base alle esigenze energetiche dell’edificio ed alle condizioni dell’ambiente esterno.

I materiali cromo genici possono essere di due tipi, quelli che hanno bisogno di un’alimentazione elettrica per la regolazione, come i dispositivi a cristalli liquidi e quelli elettrocromici, e quelli che invece si autoalimentano. Alcuni di questi sistemi sono già disponibili sul mercato, mentre altri materiali destinati all’edilizia sostenibile sono ancora oggetto di ricerca.

Diversi centri di ricerca e università stanno mettendo a punto sistemi simili a quelli descritti per vetri intelligenti che possano adattarsi alle condizioni climatiche esterne.

Ad esempio alla Nanyang Technological University (NTU) di Singapore stanno sviluppando una smart window che, oltre a regolare il suo grado di trasparenza automaticamente, è in grado di produrre un surplus di energia da utilizzare per l’illuminazione al LED dell’edificio. Il processo è reso possibile da un elettrolita liquido inserito tra due lastre di vetro ricoperte di ossidi di indio e stagno; il sistema così composto, quando stimolato dall’esterno, innesca la reazione chimica che comporta l’oscuramento del vetro.

I ricercatori della East China University of Science and Technology di Shanghai hanno invece realizzato un materiale innovativo contenente un polimero sensibile al calore che, quando la temperatura esterna supera i 32 °C , innesca una reazione che permette alla superficie vetrata di respingere una buona porzione della radiazione solare, garantendo quindi minori consumi energetici legati alla climatizzazione.

Il politecnico di Losanna ha realizzato un sistema di finestre costituito da micro-specchi che permettono di gestire la radiazione solare in base alle condizioni atmosferiche. In estate i micro-specchi riflettono la radiazione diretta, evitando il surriscaldamento degli ambienti, mentre in inverno la superficie vetrata è in grado di accumulare la luce ed il calore esterno migliorando il comfort degli spazi interni e riducendo fortemente i consumi termici dell’edificio.

Fonte: Green.it

Vedi anche: Sistema di gestione energia 

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