Fuente: Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard John A. Paulson.
Investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard John A. Paulson (EEUU) han desarrollado una técnica que permite cambiar rápidamente la opacidad de una ventana, convirtiéndola en opaca o transparente o en algo intermedio, con el simple accionamiento de un interruptor.
Las ventanas "sintonizables" no son nuevas, pero la mayoría de las tecnologías hasta ahora usadas para su desarrollo se han basado en reacciones electroquímicas logradas a través de una costosa fabricación.
La nueva tecnología, por el contrario, utiliza la geometría para ajustar la transparencia de las ventanas. Ha sido desarrollada por David Clarke y Samuel Shian, y ha aparecido descrita al detalle en la revista Optics Letters.
Composición
La ventana ajustable se compone de una hoja de vidrio o de plástico, intercalada entre elastómeros (compuestos con comportamiento elástico) transparentes y blandos, rociados con un revestimiento de nanocables de plata demasiado pequeños como para dispersar la luz por sí solos. Pero, al aplicar una tensión eléctrica, las cosas cambian rápidamente.
Cuando esto ocurre, los nanocables de cualquier lado del cristal se activan para moverse unos hacia otros, apretando y deformando así el elastómero blando. Debido a que los nanocables se distribuyen de manera desigual por la superficie del elastómero, este se deforma de manera desigual. Las rugosidades desiguales resultantes hacen que la luz se disperse, volviendo opaco el vidrio. Todo esto ocurre en menos de un segundo.
"Es como un estanque congelado", explica Shian en la nota de prensa de la John A. Paulson. "Si el estanque congelado es blando, se puede ver a través del hielo. Pero si el hielo está muy rayado, no se puede ver a través de él".
Las ventanas "sintonizables" no son nuevas, pero la mayoría de las tecnologías hasta ahora usadas para su desarrollo se han basado en reacciones electroquímicas logradas a través de una costosa fabricación.
La nueva tecnología, por el contrario, utiliza la geometría para ajustar la transparencia de las ventanas. Ha sido desarrollada por David Clarke y Samuel Shian, y ha aparecido descrita al detalle en la revista Optics Letters.
Composición
La ventana ajustable se compone de una hoja de vidrio o de plástico, intercalada entre elastómeros (compuestos con comportamiento elástico) transparentes y blandos, rociados con un revestimiento de nanocables de plata demasiado pequeños como para dispersar la luz por sí solos. Pero, al aplicar una tensión eléctrica, las cosas cambian rápidamente.
Cuando esto ocurre, los nanocables de cualquier lado del cristal se activan para moverse unos hacia otros, apretando y deformando así el elastómero blando. Debido a que los nanocables se distribuyen de manera desigual por la superficie del elastómero, este se deforma de manera desigual. Las rugosidades desiguales resultantes hacen que la luz se disperse, volviendo opaco el vidrio. Todo esto ocurre en menos de un segundo.
"Es como un estanque congelado", explica Shian en la nota de prensa de la John A. Paulson. "Si el estanque congelado es blando, se puede ver a través del hielo. Pero si el hielo está muy rayado, no se puede ver a través de él".
Tensión y rugosidad
Clarke y Shian descubrieron que la rugosidad de la superficie del elastómero depende de la tensión, por lo que si se quiere tener una ventana que menos opaca, basta con aplicar menos voltaje que si se desea tener una ventana totalmente opaca.
"Dado que este es un fenómeno físico no basado en una reacción química, constituye una manera más sencilla y potencialmente más barata de lograr ventanas sintonizables comerciales", explica Clarke.
Las ventanas modificables actuales basadas en productos químicos utilizan la deposición en vacío para recubrir el vidrio, un proceso que precisa de la deposición de capas de material de molécula en molécula. Este procedimiento es caro y laborioso.
Con el método de Clarke y Shian, la capa de nanocables se puede rociar simplemente en el elastómero, lo que lo convierte en una tecnología escalable para grandes proyectos de arquitectura.
Ahora, el equipo está trabajando en la incorporación de elastómeros más delgados, lo que requeriría tensiones aún más bajas, más adecuadas a los suministros eléctricos estándar.
Clarke y Shian descubrieron que la rugosidad de la superficie del elastómero depende de la tensión, por lo que si se quiere tener una ventana que menos opaca, basta con aplicar menos voltaje que si se desea tener una ventana totalmente opaca.
"Dado que este es un fenómeno físico no basado en una reacción química, constituye una manera más sencilla y potencialmente más barata de lograr ventanas sintonizables comerciales", explica Clarke.
Las ventanas modificables actuales basadas en productos químicos utilizan la deposición en vacío para recubrir el vidrio, un proceso que precisa de la deposición de capas de material de molécula en molécula. Este procedimiento es caro y laborioso.
Con el método de Clarke y Shian, la capa de nanocables se puede rociar simplemente en el elastómero, lo que lo convierte en una tecnología escalable para grandes proyectos de arquitectura.
Ahora, el equipo está trabajando en la incorporación de elastómeros más delgados, lo que requeriría tensiones aún más bajas, más adecuadas a los suministros eléctricos estándar.
Referencia bibliográfica:
Samuel Shian, David R. Clarke. Electrically tunable window device. Optics Letters, (2016). DOI: 10.1364/OL.41.001289.
Samuel Shian, David R. Clarke. Electrically tunable window device. Optics Letters, (2016). DOI: 10.1364/OL.41.001289.