Nouveau matériau aqueux pour fenêtres dynamiques à triple fonction : ils bloquent sélectivement la lumière et/ou la chaleur

Nouveau matériau aqueux pour fenêtres dynamiques à triple fonction : ils bloquent sélectivement la lumière et/ou la chaleur
Table
  1. Fenêtres dynamiques à triple fonction
  2. Le secret : l'oxyde de tungstène
  3. Pourquoi ça marche comme ça ?
  4. Un avenir prometteur pour Windows


Les fenêtres, essentielles dans nos maisons et nos bâtiments, nous permettent de recevoir la lumière et la chaleur. Cependant, nous ne souhaitons pas toujours que les deux caractéristiques se manifestent en même temps. Aujourd’hui, grâce aux ingénieurs de la North Carolina State University (NCSU), il existe une innovation qui change complètement cette dynamique.

Fenêtres dynamiques à triple fonction

Ces nouvelles fenêtres dynamiques ont la possibilité de basculer entre trois modes :

  1. Mode transparent normal qui laisse entrer la lumière et la chaleur.
  2. Mode qui bloque la chaleur mais reste transparent à la lumière.
  3. Mode teinté qui bloque un peu de lumière mais pas de chaleur.

Ces modes cherchent à s'adapter aux besoins des utilisateurs à chaque saison de l'année.

Le secret : l'oxyde de tungstène

Le matériau magique derrière cette innovation est l’oxyde de tungstène. Connu pour son utilisation dans les fenêtres dynamiques basées sur le principe de l'électrochromisme, ce matériau change de couleur et s'assombrit lorsqu'un signal électrique est appliqué, idéal pour les fenêtres nécessitant une teinte à la demande.

La chose intéressante se produit lorsque de l’eau est ajoutée à l’oxyde de tungstène, le transformant en oxyde de tungstène hydraté. Ce composé, lorsqu'il est incorporé aux vitrages électrochromes, offre un réglage supplémentaire : il permet de bloquer la lumière infrarouge (que nous percevons comme de la chaleur) tout en restant transparent à la lumière visible. Par la suite, avec l’injection de davantage d’électrons, le matériau s’assombrit, bloquant à la fois la lumière visible et infrarouge.

Pourquoi ça marche comme ça ?

Bien que le comportement exact de l’oxyde de tungstène hydraté ne soit pas encore entièrement compris, les scientifiques du NCSU ont une théorie. Jenelle Fortunato, auteur principal de l'étude, souligne que la présence d'eau dans la structure cristalline du composé le rend moins dense, ce qui le rend plus résistant à la déformation. Cette caractéristique permettrait à l'oxyde de tungstène hydraté d'accueillir plus d'ions lithium que l'oxyde de tungstène normal, donnant lieu à ces deux modes de fonctionnement : un mode « froid » qui absorbe la lumière infrarouge et un mode « sombre » qui bloque les deux sources de lumière.

Un avenir prometteur pour Windows

Bien qu’il existe plusieurs fenêtres dynamiques en cours de développement, elles offrent rarement autant de modalités dans un seul système. Souvent, les systèmes à modes multiples nécessitent des installations plus complexes et plus lourdes. Mais, grâce à cette innovation, puisqu’un seul matériau est requis, les mêmes exigences en matière de densité et d’énergie que les fenêtres traditionnelles en oxyde de tungstène sont maintenues. Delia Milliron, co-auteur de l'étude, estime que cette recherche pourrait accélérer le développement commercial de produits avancés dans le monde des « fenêtres intelligentes ».

Via ncsu.edu

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