Nei periodi estivi, fino all’87% del calore che penetra nelle abitazioni arriva attraverso le finestre, spesso obbligando l’uso intensivo di condizionatori d’aria. Un gruppo di ricercatori dell’Università di Notre Dame ha sviluppato un rivestimento per finestre trasparente che permette alla luce visibile di entrare illuminando gli interni mentre blocca i raggi ultravioletti e infrarossi, responsabili dell’aumento della temperatura interna.
Il rivestimento funziona in modo similare agli occhiali da sole polarizzati: riduce l’intensità della luce solare che entra, ma a differenza degli occhiali, mantiene chiarezza e efficacia anche sotto angoli variabili.
Caratteristiche tecniche del rivestimento
Il design innovativo di questo rivestimento è frutto di uno studio approfondito sul comportamento della luce a diversi angoli di incidenza. Originariamente, il team aveva creato un rivestimento impiegando strati di silice, allumina e ossido di titanio su un substrato di vetro. Successivamente, è stato aggiunto un sottile strato di polimero di silicio per migliorare il riflettimento della radiazione termica all’esterno.
Modellazione e ottimizzazione con tecnologie avanzate
Per ottimizzare ulteriormente l’efficienza del rivestimento, il team ha utilizzato la ricottura quantistica, un tipo di calcolo quantistico. Questa tecnologia ha permesso di valutare e convalidare sperimentalmente le configurazioni più efficaci, utilizzando anche tecniche di active learning per affinare il modello.
Il risultato? Un rivestimento che può ridurre la temperatura interna fino a 7,2 gradi Celsius, dimostrando una versatilità notevole rispetto alla variazione degli angoli di luce solare.
Prospettive di risparmio energetico e applicazioni future
Il team ha anche eseguito simulazioni del consumo energetico prevedendo un risparmio fino a 97,5 MJ/m2 all’anno in diverse città statunitensi. Sebbene il rivestimento non sia ancora sul mercato, le sue potenziali applicazioni si estendono dalle finestre domestiche ai vetri delle automobili, incluso i tetti apribili e i parabrezza.
