Autopulenti, a risparmio energetico e antiriflesso: sono le nuove smart window ispirate agli occhi delle falene e alle foglie di loto
(Rinnovabili.it) – Ispirarsi ai “trucchi” di Madre Natura per rendere la tecnologia ancora più performante. E’ questo il concetto al cuore della biomimesi, scienza che replica strategie vincenti di flora e fauna nei prodotti umani. A fare capolino nelle strategie biomimetiche sono stavolta le smart window, le finestre intelligenti di ultima generazione capaci di abbassare la bolletta e migliorare nel contempo il comfort abitativo.
A guidare “l’incursione” è stato un gruppo di ricercatori University College di Londra: grazie ad una progettazione bioispirata gli scienziati sono riusciti a creare un finestra autopulente, antiriflesso e ad alto risparmio energetico. Il segreto? Aver mixato nanotecnologia e rivestimenti termocromici, in cui variano le caratteristiche ottiche in funzione all’esposizione ai raggi ultravioletti. “Questa è la prima volta che una nanostruttura è stata combinata con un rivestimento termocromico. La nanostruttura bio-ispirata amplifica la risposta ai raggi solari del rivestimento e il risultato netto è una finestra intelligente auto pulente ed altamente performante”, spiega il dottor Ioannis Papakonstantinou, uno degli autori del lavoro.
Le caratteristiche delle nuove finestre intelligenti dell’University College di Londra
Autopulenti: la superficie del vetro ripropone quello che in biomimesi viene chiamato “effetto loto”. Il Loto Asiatico è una pianta che vive in acque stagnanti ma le cui foglie riescono a mantenersi sempre pulite grazie alla minuscola struttura della loro superficie. Struttura che le rende praticamente idrofobe.
Attraverso l’incisione gli scienziati hanno riprodotto sulla superficie dei nanoconi che intrappolano l’aria e svolgono un effetto simile: quando la pioggia colpisce la finestra, l’acqua forma delle goccioline sferiche che rotolano facilmente sulla superficie, raccogliendo lo sporco, polvere e altri contaminanti e portandoli via.
Antiriflesso: Il design delle nanostrutture dà inoltre alle finestre le stesse proprietà antiriflesso presenti negli occhi delle falene e altre creature che si sono evolute per nascondersi dai predatori. Nella cornea di questi lepidotteri, infatti è presente una trama di piccolissime unità simili a birilli, ciascuna delle quali ha una lunghezza d’onda inferiore a quella della luce. Quando quest’ultima colpisce la superficie viene assorbita quasi completamente. Applicando questo principio alle finestre intelligenti, i ricercatori sono riusciti a ridurre la quantità di luce riflessa internamente in una stanza a meno del 5 per cento, aumentando il confort visivo.
A risparmio energetico: Il vetro è rivestita con uno strato molto sottile (5-10 nanometri) di biossido di vanadio che nei periodi freddi ferma radiazione termica in uscita e quindi previene la perdita di calore; nei periodi caldi invece impedisce la radiazione infrarossa proveniente dal sole entrare nell’edificio: assorbendo e riflettendo i raggi luminosi, le finestre intelligenti riducono la temperatura interna fino al 50%.
Secondo il team le loro finestre intelligenti potrebbero raggiungere il mercato entro 3-5 anni, a seconda successo nel garantire un’interesse industriale.
