Al ajustar la composición química de las nanopartículas, los investigadores de la Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación A * STAR han desarrollado un recubrimiento que es prometedor para la fabricación de ventanas inteligentes adecuadas para países tropicales. Estas ventanas bloquean casi todo el calor infrarrojode los rayos solares, al tiempo que admite la mayor parte de la luz visible.
La transparencia del vidrio a la luz visible lo convierte en la forma más común de dejar entrar la luz en un edificio. Pero debido a que el vidrio también es transparente a la radiación infrarroja cercana, las ventanas también dejan entrar el calor, dando lugar al conocido efecto invernaderoSi bien este calentamiento es bienvenido en climas más fríos, significa que el aire acondicionado tiene que trabajar más para mantener una temperatura confortable en climas tropicales.
El desarrollo de ventanas inteligentes que permitan la entrada de la mayor parte de la luz del sol, al tiempo que bloquean la radiación infrarroja cercana, reduciría los costos de energía y las emisiones de carbono.
"En Singapur tropical, donde el aire acondicionado es el componente más grande de los requisitos de energía de un edificio, incluso una pequeña reducción en la ingesta de calor puede traducirse en ahorros significativos", señala Hui Huang del Instituto de Tecnología y Fabricación A * STAR de Singapur.
Huang y sus compañeros de trabajo han desarrollado tales ventanas recubriendo el vidrio con nanopartículas de óxido de estaño impurificadas con pequeñas cantidades del elemento antimonio. Al variar la concentración de antimonio de las nanopartículas, podrían optimizar su capacidad de absorber la radiación infrarroja cercana.
"Nuestro recubrimiento de protección infrarroja, con nanopartículas de óxido de estaño dopado con antimonio de 10 nanómetros, bloquea más del 90 por ciento de la radiación infrarroja cercana, mientras transmite más del 80 por ciento de la luz visible", dice Huang. "Estas cifras sonmucho mejor que los recubrimientos obtenidos con nanopolvos de óxido de estaño dopados con antimonio comerciales. En particular, el rendimiento de protección infrarroja de nuestros pequeños nanocristales de óxido de estaño dopado con antimonio es el doble que el de los polvos de óxido de estaño dopados con antimonio comerciales más grandes ".
El equipo produjo las pequeñas nanopartículas usando una técnica de síntesis conocida como método solvotermal, en el cual los precursores se calientan bajo presión en un recipiente especial, llamado autoclave. El método solvotermal permite la síntesis a temperaturas relativamente bajas. También permite el tamaño de nanopartículasestar estrictamente controlado, lo cual es importante cuando se trata de bloquear algunas longitudes de onda de luz mientras se permite el paso de otras.
El trabajo ya ha atraído el interés de la industria. "Una compañía local de vidrio que apoya este proyecto está interesada en licenciar esta tecnología de ventanas inteligentes con blindaje infrarrojo", dice Huang. Potencialmente, las técnicas de recubrimiento podrían aplicarse in situ a las ventanas existentes, él añade.
Los investigadores afiliados a A * STAR que contribuyen a esta investigación son del Instituto de Fabricación y Tecnología de Singapur. Para obtener más información sobre la investigación del equipo, visite la página web de Surface Technology Group.
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Materiales proporcionado por Agencia de Ciencia, Tecnología e Investigación A * STAR . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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