I ricercatori del Politecnico di Losanna hanno realizzato un vetro per finestre in grado di migliorare passivamente il comfort degli ambienti
Le finestre intelligenti a microspecchi sono pronte per il mondo reale
(Rinnovabili.it) – Per fornire un livello di comfort sufficiente agli ambienti interni, le finestre dovrebbero poter vantare funzioni diverse in stagioni diverse: dovrebbero saper tenere lontano il calore esterno evitando la luce abbagliante d’estate e distribuire in maniera ottimale la luce, mantenendo calde le stanze d’inverno. Un team guidato da Andreas Schüler del Politecnico di Losanna (EPFL) ha recentemente sviluppato delle finestre intelligenti a microspecchi che soddisfano tutti questi criteri. In collaborazione con i ricercatori Empa, gli scienziati hanno creato un vetro in grado di adattarsi a qualsiasi condizione ambientale.
Il concetto alla base del progetto, ossia realizzare un prodotto multifuzionale per le superfici trasparenti degli edifici, non è una novità. Negli anni la ricerca si è letteralmente sbizzarrita nello studio e progettazione di smart windows. Le finestre elettrocromatiche, ad esempio, possono cambiare la tonalità su richiesta, passando da chiaro a scuro in pochi minuti, mentre altre possono essere regolate per bloccare luce o calore a seconda delle necessità. Alcuni vetri sono in grado di raccogliere l’energia solare o di cambiare l’opacità senza fermare il passaggio della luce. Il problema è che molti di questi sistemi hanno bisogno di fonti di energia esterne e sono relativamente complessi in termini di produzione industriale.
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La soluzione dei ricercatori svizzeri semplifica il design ed elimina la necessità di una fonte di alimentazione esterna. Le nuove finestre intelligenti incorporano nel doppio vetro minuscoli specchietti riflettenti. Si tratta, per usare il gergo tecnico, di lenti di “Compound Parabolic Concentrator” (concentratore parabolico composto) ottenute grazie al taglio con il laser ad alta precisione. L’inclinazione di questi elementi rispetto ai raggi solari permette di regolare in maniera passiva luce e calore in entrata, garantendo nel contempo la trasparenza della smart window. In estate queste microstrutture riflettono la luce verso l’esterno, evitando raggi diretti e surriscaldamento. In inverno, invece, reindirizzano la luce all’interno (aumentando fino al 150 per cento l’illuminazione che raggiunge il fondo della stanza) per migliorare il comfort visivo degli occupanti. Durante i test, le lenti hanno gestito un’incidenza luminosa di 60° ed sono state in grado di deviare l’80 per cento della luce in ingresso, diffondendola nella stanza quasi orizzontalmente.
Il progetto è stato avviato nel 2015 (nel 2016 Rinnovabili.it gli aveva dedicato un approfondimento) e oggi il team sta realizzando la prima applicazione nel mondo reale in collaborazione con BASF Svizzera. Inoltre gli scienziati stanno lavorando a un processo di produzione ad alta precisione degli specchi, che sia rapido ed economico.
