Cientistas criam janelas inteligentes inspiradas em máscara para aumentar a eficiência energética e a

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Cientistas criam janelas inteligentes inspiradas em máscara
para aumentar a eficiência energética e a resistência às
intempéries
Diagrama esquemático da estrutura inspirada na máscara da janela inteligente de perovskita
termocromática. Crédito: Liu, S., Li, Y., Wang, Y. et al.
Pesquisadores da Universidade da Cidade de Hong Kong (CityUHK) foram pioneiros em uma inovadora
tecnologia de janelas inteligentes que se inspira em máscaras médicas.
Seu novo design aumenta significativamente a durabilidade e a clareza da perovskita termocromômica,
um material usado em janelas inteligentes que economizam energia.
Publicado na Nature Communications, seu estudo poderia revolucionar o uso de janelas inteligentes em
edifícios verdes.
A perovskita termocromômica é conhecida por sua capacidade de mudar de cor com base na
temperatura, tornando-a ideal para janelas inteligentes que ajustam a transmissão de luz para
economizar energia.
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No entanto, esse material tem lutado com problemas como baixa resistência às intempéries,
suscetibilidade a danos causados pela água e um efeito de “vidro congelado” devido à alta névoa óptica.
Esses desafios limitaram sua aplicação prática até agora.
O professor Edwin Tso Chi-yan, da Escola de Energia e Meio Ambiente da CityUHK, e sua equipe
enfrentaram esses problemas de frente.
Eles projetaram uma janela inteligente que imita a estrutura em camadas de uma máscara médica,
melhorando significativamente o desempenho do material.
A inovadora janela “inspirada em máscara” consiste em três camadas: uma camada inferior de
perovskita termocrômica, uma camada intermediária de Perhydropolysilazane (PHPS) e uma camada
superior de nanopartículas hidrofóbicas SiO2.
Esta configuração não só melhora as qualidades impermeáveis da janela, mas também reduz a
rugosidade da superfície e a dispersão de luz.
Como resultado, a neblina óptica caiu drasticamente de 90% para 30%, limpando a visão através das
janelas.
Esta janela inteligente pode suportar condições climáticas adversas e evitar danos causados pela água,
tornando-a muito mais confiável do que as versões anteriores.
Nos testes, as janelas inspiradas em máscara apresentaram desempenho superior, mantendo suas
qualidades ópticas por mais de um mês sem degradação, o que é uma melhoria significativa em relação
às janelas tradicionais.
Uma das principais características deste novo design é a sua capacidade de controlar como o vapor de
água interage com a camada de perovskita, preservando as capacidades de comutação de cores do
material e prolongando sua vida útil.
Além disso, a janela inteligente atinge uma impressionante transmitância de 83% de luz em seu estado
frio e pode modular a energia solar em 24%, o que significa que efetivamente controla a quantidade de
calor e luz que passam.
Os pesquisadores também destacaram que a estrutura inspirada na máscara permite que a perovskita
termocromômica seja aplicada diretamente em filmes PET flexíveis. Este método evita a necessidade de
encapsulamento protetor adicional, reduzindo os custos e a complexidade.
Ao integrar essas janelas inteligentes em edifícios, as simulações sugerem que o consumo de energia
poderia ser reduzido em até 10% ao ano, demonstrando não apenas sua praticidade, mas também seu
potencial para contribuir para a eficiência energética no setor da construção.
Essa abordagem inovadora promete tornar as janelas inteligentes uma opção mais viável para projetos
de construção ecológicos no futuro.