Novo tipo de vidro solar permite a entrada seletiva da radiação infravermelha, reagindo de acordo com a temperatura
Solução amplamente difundida em grandes fachadas comerciais, o vidro de controle solar, comumente utilizado como vidro duplo, é um produto de alta tecnologia desenvolvido pela indústria vidreira para permitir que a luz solar atravesse uma janela ou uma fachada, ao mesmo tempo que irradia e reflete uma grande parte do calor do sol. Os espaços interiores permanecem luminosos e muito mais frescos, economizando energia que seria utilizada tanto para a iluminação, quanto para o arrefecimento dos edifícios.
E para climas mais frios e menos ensolarados, existe o vidro de controle solar de Baixa Emissividade, também conhecido como vidro Low-E (sigla para Low Emissive), em vez de manter o calor do sol do lado de fora, o vidro de Baixa Emissividade tem um tratamento especial que permite conservar o calor dentro do ambiente e isolar o frio do exterior, deixando que apenas os raios luminosos entrem.
Mas agora, engenheiros da China e dos Estados Unidos, na busca por uma solução integrada, criaram um novo tipo de vidro de controle solar, capaz de reagir de acordo com a temperatura ambiente.
Durante o inverno, o vidro funciona como um bloqueador térmico, evitando que o calor interno da casa ou do edifício escape. Durante o verão, o vidro reflete a radiação infravermelha, evitando o aquecimento do ambiente interno. E tudo de forma automática, sem qualquer atuação externa.
O Dr. Zhong Lin Wang, do Instituto de Tecnologia da Geórgia, nos Estados Unidos, tem um longo histórico de trabalho com materiais piezoelétricos e nanogeradores.
Agora ele usou sua experiência com óxidos e cerâmicas para criar um material composto por várias camadas que se mostrou uma solução promissora para a criação das janelas inteligentes.
O material primário é o dióxido de vanádio (VO2), que muda de um estado transparente em baixas temperaturas – permitindo que a radiação infravermelha passe – para um estado semi-transparente em altas temperaturas – deixando a radiação infravermelha do lado de fora.
Mesmo no seu estado semi-transparente, o material deixa a luz visível passar, mostrando a seletividade desejada quando o assunto é lidar com o calor – por isso ele é chamado de material termocrômico.
Mas o VO2 tem lá seus problemas: ele não é um bom isolante térmico e só pode ser produzido em temperaturas muito altas.
Então entra em cena uma camada de óxido de estanho (SnO2), dopada com pequenas quantidades de flúor, criando um composto conhecido como FTO (iniciais dos elementos em inglês: Fluorine, Tin, Oxygen).
A camada de FTO melhora a cristalinidade da película de dióxido de vanádio e baixa sua temperatura de síntese para algo em torno de 390°C.
Finalmente é adicionada ao vidro uma camada anti-reflexiva de óxido de titânio (TiO2).
“Nossos resultados demonstram uma nova abordagem na combinação do termocromismo e da baixa emissividade para aplicações tais como janelas que permitam a economia de energia,” escrevem os pesquisadores.
Fonte: inovação tecnológica