Un matériau aqueux fait que les fenêtres bloquent sélectivement la lumière et/ou la chaleur
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Les scientifiques ont développé un nouveau type de fenêtre dynamique capable de basculer entre trois modes, bloquant sélectivement la lumière et/ou la chaleur.Les fenêtres sont des éléments de base pour laisser entrer la lumière et la chaleur, mais vous ne voulez pas toujours les deux à la fois. Aujourd’hui, les ingénieurs de l’Université d’État de Caroline du Nord (NCSU) ont développé un nouveau matériau qui permet aux fenêtres de basculer facilement entre trois modes.
Les nouvelles fenêtres dynamiques seraient capables de basculer entre un mode transparent normal qui laisse entrer la lumière et la chaleur, un mode qui bloque la chaleur mais reste transparent à la lumière, et un mode teinté qui bloque un peu de lumière mais pas de chaleur. Cela devrait permettre aux utilisateurs de rester couverts en toutes saisons.
La clé de tout cela est un petit matériau appelé oxyde de tungstène, qui apparaît souvent dans les fenêtres dynamiques fonctionnant sur le principe de l’électrochromisme . Normalement transparent, l’oxyde de tungstène devient plus foncé et bloque la lumière lorsque vous appliquez un signal électrique, ce qui le rend pratique pour les fenêtres qui se teintent à la demande .
Mais dans la nouvelle étude, les chercheurs du NCSU ont découvert une toute nouvelle astuce cachée dans leur manche. L’ajout d’eau le transforme en oxyde de tungstène hydraté, et lorsque celui-ci est utilisé dans les fenêtres électrochromes, cela lui donne un réglage supplémentaire.
Lorsqu’il est éteint, il reste transparent à la lumière et à la chaleur – idéal pour les journées d’hiver mornes où vous avez besoin du plus grand nombre possible des deux. Lorsque des électrons et des ions lithium sont injectés dans le matériau, celui-ci passe d’abord par une phase où il bloque la lumière infrarouge (ressentie comme de la chaleur) tout en restant transparent aux longueurs d’onde visibles de la lumière. Et enfin, à mesure que davantage d’électrons pénètrent dans le matériau, celui-ci passe à une phase sombre où il bloque à la fois la lumière visible et infrarouge, parfaite pour l’été.
La raison exacte pour laquelle l’oxyde de tungstène hydraté fonctionne ainsi reste incertaine, mais les scientifiques du NCSU ont une hypothèse.
“La présence d’eau dans la structure cristalline rend la structure moins dense, de sorte qu’elle est plus résistante à la déformation lorsque des ions lithium et des électrons sont injectés dans le matériau”, explique Jenelle Fortunato, première auteure de l’étude. « Notre hypothèse est que, comme l’oxyde de tungstène hydraté peut accueillir plus d’ions lithium que l’oxyde de tungstène ordinaire avant de se déformer, vous obtenez deux modes. Il existe un mode « froid » – lorsque l’injection d’ions lithium et d’électrons affecte les propriétés optiques, mais qu’aucun changement structurel ne s’est encore produit – qui absorbe la lumière infrarouge. Et puis, après le changement structurel, il existe un mode « sombre » qui bloque à la fois la lumière visible et infrarouge.
Bien que les fenêtres dynamiques ne manquent pas en cours de développement, vous n’obtenez pas souvent autant de modes dans un seul système. Lorsque vous le faites , ils nécessitent généralement des configurations plus volumineuses. Dans ce cas, puisqu’un seul matériau est requis, l’épaisseur du verre et les besoins énergétiques doivent être plus ou moins identiques à ceux des anciennes fenêtres en oxyde de tungstène classiques.
“La découverte du contrôle de la lumière à double bande (infrarouge et visible) dans un seul matériau déjà bien connu de la communauté des fenêtres intelligentes pourrait accélérer le développement de produits commerciaux dotés de fonctionnalités améliorées”, a déclaré Delia Milliron, co-auteure correspondante de l’étude. .
La recherche a été publiée dans la revue ACS Photonics .
Source: https://newatlas.com/materials/electrochromic-dynamic-windows-block-light-heat/
Source : NCSUEnfin quelque chose qui va dans le bon sens contre le dérèglement climatique.
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Intéressant, maintenant faut voir le prix
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Faut il rappeler que le lithium est assez rare et qu’il est déjà utilisé dans de nombreux domaines. A trop s’en servir, il va finir par manquer quelque part.
