sparente man mano che la giornata si fa più calda , mantenendo così gli interni freschi senza consumare energia ”, afferma Sreehari Saju , dottorando in scienza dei materiali e nanoingegneria alla Rice University che figura tra i coautori principali dello studio . “ La nostra formula si basa su componenti sia organici che inorganici che consentono di superare i limiti dei materiali termocromici esistenti , come la breve durata e i costi elevati . Inoltre , la risposta termica di questo materiale si adatta alle esigenze ambientali del mondo reale . Riteniamo che le finestre intelligenti realizzate con questa mescola possano ridurre significativamente il consumo di energia negli edifici , con un impatto tangibile sia sui costi energetici sia sull ’ impronta di carbonio ”. I ricercatori hanno combinato metodi sperimentali con simulazioni computazionali al fine di comprendere il comportamento del materiale in diversi contesti ambientali e architettonici . Ad esempio , hanno valutato le prestazioni in specifiche aree urbane in tutto il mondo per avere un ’ idea del potenziale impatto una volta applicato su larga scala . “ Il nostro approccio è stato unico perché ha richiesto un bilanciamento preciso di materiali e tecnologie che non erano stati precedentemente esplorati in questa combinazione , offrendo un nuovo percorso per lo sviluppo di materiali intelligenti ”, ha sottolineato Anand Puthirath , ricercatore del gruppo capitanato da Ajayan e altro co-autore principale dello studio . “ Abbiamo condotto una serie completa di esperimenti al fine di caratterizzare le proprietà del materiale , nonché test di stabilità ambientale e durata , grazie i quali abbiamo dimostrato che la nostra mescola può superare le prestazioni dei materiali termocromici esistenti ”. I ricercatori hanno sintetizzato il materiale miscelando due
polimeri con un tipo di sali e hanno lavorato sull ’ ottimizzazione della composizione per ottenere transizioni graduali tra stati trasparenti e opachi in base alle variazioni di temperatura . I risultati dimostrano che la nuova mescola termocromica non solo è altamente efficace nella regolazione della radiazione solare , ma è anche estremamente resistente , con una durata utile stimata in 60 anni .
Una finestra verso un futuro sostenibile “ I risultati della ricerca stabiliscono nuovi parametri di riferimento in termini di durata e prestazioni dei materiali termocromici in sistemi semplici e attuabili nella realtà ”, hanno affermato Ajayan , autore dello studio e titolare della cattedra Benjamin M . e Mary Greenwood Anderson di ingegneria , oltre che presidente del dipartimento dei materiali scienze e nanoingegneria , presso la Rice University . “ Il nostro lavoro risolve una sfida critica nell ’ ambito dell ’ architettura sostenibile offrendo una soluzione pratica e scalabile per migliorare l ’ efficienza energetica degli edifici ”. Il comportamento del materiale termocromico è stato studiato in collaborazione con la professoressa Yi Long e il dottorando Shancheng Wang , suo collaboratore presso il Dipartimento di Ingegneria Elettronica dell ’ Università Cinese di Sha Tin ( Hong Kong ). La ricerca è stata sostenuta dal Comitato per la Ricerca Scientifica e Strutturale dell ’ India ; dall ’ Ufficio di Ricerca Scientifica dell ’ Aeronautica Militare ( FA9550-20RXCOR057 ) degli Stati Uniti ; dalla Fondazione Robert A . Welch ( C-1509 ), Stati Uniti ; dall ’ iniziativa globale tra le cattedre STEM sponsorizzata dal governo della Regione amministrativa speciale di Hong Kong ; dal Fondo per le startup dell ’ Università Cinese di Hong Kong . Lo studio è stato sottoposto a revisione tra pari .
Nell ’ ordine da sinistra : fotografia attraverso una porzione di vetro trattato con la mescola termocromica oggetto di un nuovo studio ( foto : Jeff Fitlow / Rice University )
Il nuovo materiale termocromico sviluppato nel laboratorio guidato da Pulickel Ajayan viene applicato a una lastra di vetro ( foto : Jeff Fitlow / Rice University )
Anand Puthirath e Sreehari Saju sono i coautori principali di uno studio ( foto : Jeff Fitlow / Rice University )
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