Científicos surcoreanos están detrás de un invento que además de reducir la temperatura de los edificios evita el deslumbramiento de peatones y conductores

Desde hace décadas, científicos de todo el mundo trabajan en desarrollar todo tipo de métodos y dispositivos capaces de reducir sensiblemente el gasto de energía en refrigeración de los edificios, y uno de los más eficaces es el de las ventanas inteligentes, que cambian sus propiedades ópticas en respuesta a un estímulo externo.

Sin embargo, los modelos y prototipos existentes hasta la fecha presentan un inconveniente importante: en sus modos más reflectantes, diseñados para repeler los rayos infrarrojos, actúan como espejos, creando peligrosos y molestos deslumbramientos para los peatones y conductores.

Ahora, un equipo del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) acaba de presentar una alternativa capaz «no sólo de reducir la energía de calefacción y refrigeración en los edificios urbanos, sino también de resolver el persistente problema de la contaminación lumínica en la vida urbana», según un comunicado de prensa. De paso, y según los resultados de las pruebas realizadas en laboratorio, estas ventanas logran una reducción de la temperatura interior de hasta 27 grados.

En el estudio publicado en la revista ACS Energy Letters, los investigadores detallan los pormenores de un sistema que permite un control dinámico y personalizable de la entrada de luz y calor, pensando tanto en el confort de los ocupantes de los edificios como en la seguridad y comodidad de los que pasean o conducen en el exterior.

Cómo funciona

Hong Chul Moon, profesor del KAIST y coautor del estudio, declaró que esta investigación «va más allá de las tecnologías existentes» que se limitan al control de la luz visible. Según él, ésta sería la primera «ventana verdaderamente inteligente», ya que «considera de forma integral no sólo el control térmico activo en interiores, sino también la seguridad visual de los peatones».

El nuevo sistema, denominado RECM (acrónimo en inglés de «espejo electrocrómico y de electrodeposición reversible»), integra dos tecnologías básicas para ofrecer un control sin precedentes sobre la radiación solar.

El prototipo es toda una proeza de la ingeniería a nanoescala. Para fabricar el prototipo, los investigadores combinaron dos fenómenos electroquímicos en un único dispositivo. Por un lado, utilizaron materiales electrocrómicos, como el azul de Prusia, que cambian de color (y por tanto, su capacidad de absorción de luz) cuando se les aplica un pequeño voltaje.

Por otro lado, para bloquear el calor, el sistema emplea la electrodeposición reversible. Al aplicar un voltaje específico, iones de plata disueltos en un electrolito se depositan sobre una de las superficies de la ventana, formando una capa metálica ultradelgada que es altamente reflectante para la radiación infrarroja.

Gracias a la capa electrocrómica, los transeúntes no reciben deslumbramiento en el espectro visible. Cuando el voltaje se invierte, esta capa metálica se disuelve de nuevo en el electrolito, y la ventana vuelve a su estado transparente o coloreado.

Así, la verdadera clave de esta innovación reside en su capacidad para operar en tres modos distintos, seleccionables mediante la aplicación de un voltaje eléctrico. En el estado normal, la ventana es completamente transparente, permitiendo el paso tanto de la luz visible como del calor. Es un modo ideal para los días fríos y nublados de invierno, cuando se desea maximizar la ganancia de luz y calor para subir la temperatura del interior de forma natural.

En el modo de bloqueo de luz y antideslumbramiento es donde la tecnología marca la verdadera diferencia. En lugar de reflejar la luz visible, la ventana se oscurece, lo que permite bloquear la entrada de luz intensa en días soleados, evitando el aumento de temperatura y el deslumbramiento en el interior, pero sin crear un espejo en el exterior. Este modo garantiza la privacidad y el confort visual sin generar contaminación lumínica en el entorno urbano.

Por último, el modo de bloqueo total de luz y calor o espejo térmico está pensado para los días más calurosos del verano. En este estado, la ventana no solo se oscurece para absorber la luz visible (evitando el deslumbramiento exterior), sino que también consigue reflejar el calor hacia el exterior de manera muy eficiente.

Aplicaciones prácticas

Para probar los efectos y beneficios de la tecnología RECM, los investigadores realizaron varios experimentos con una casa en miniatura. Tras instalar una ventana transparente de vidrio convencional y aplicar una lámpara halógena que simulaba la radiación del sol, la temperatura interior subió a 58,7 ºC en 45 minutos.

Por el contrario, cuando la sustituyeron por el prototipo de RECM y activaron el modo de espejo térmico, la temperatura bajó a los 31,5 ºC, lo que demuestra su capacidad para reducirla en 27,2 ºC. Son resultados muy prometedores pero hay que tener en cuenta que se obtuvieron en un entorno simulado, por lo que todavía deben ser validados en condiciones reales y durante un periodo de tiempo más extenso.

De confirmarse la capacidad de fabricar estas ventanas a gran escala, sus implicaciones pueden ser fundamentales en la lucha contra el cambio climático y como herramienta para potenciar la eficiencia energética de los edificios. El sistema RECM no sólo permitiría un control preciso y adaptable de la radiación solar, sino que resolvería el problema de los deslumbramientos, muy habituales en los rascacielos que hasta ahora habían apostado por las ventanas inteligentes.

Esto abriría la puerta a un nuevo paradigma en el diseño arquitectónico, donde los edificios no solo serían consumidores pasivos de energía, sino que gestionarían activamente los flujos energéticos para crear ambientes interiores confortables y exteriores más amables. Y no sólo podría aplicarse a construcciones, sino también a vehículos como coches, autobuses o trenes.

Fuente: elespanol.com