As janelas dina¢micas são uma tecnologia valiosa que pode ajudar a diminuir a pegada de carbono dos edifa­cios. As janelas dina¢micas são uma classe de janelas com tonalidade ajusta¡vel que permite aos usuários maior controle sobre o fluxo de luz e calor que passa por elas.

Pesquisadores da Stanford University e da University of Colorado-Boulder (UC Boulder) criaram recentemente novas janelas dina¢micas com tamanho > 900 cm 2 . Essas janelas, apresentadas em artigo publicado na Nature Energy , foram fabricadas com inibidores de pola­mero para depositar reversivelmente filmes meta¡licos com morfologia controlada em janelas dina¢micas.

"A motivação de nosso trabalho em janelas dina¢micas foi criar um produto que economize energia e melhore a vida das pessoas ao mesmo tempo", disse a  TechXplore Michael Strand, cofundador da Tynt Technologies e principal pesquisador do estudo. "Nossa ideia principal era demonstrar que a tecnologia central que desenvolvemos, a eletrodeposição reversa­vel de metal (RME), estãopronta para atingir esse objetivo."

Em seu artigo, Strand e seus colegas se concentraram em aumentar o tamanho das janelas dina¢micas que haviam criado como parte de sua pesquisa anterior. Em última análise, isso permitiu que eles criassem as maiores janelas dina¢micas de seu tipo demonstradas atéo momento.

Além disso, os pesquisadores descreveram as principais vantagens da tecnologia RME sobre as soluções de janela dina¢mica existentes criadas no passado. Essas vantagens incluem uma cor neutra, contraste excepcional e o potencial de custo mais baixo.

Os engenheiros vão experimentando o uso de inibidores de pola­mero para aprimorar os processos tradicionais de galvanoplastia hálgum tempo. Embora estudos anteriores tenham mostrado que os inibidores de pola­mero podem promover o crescimento de filmes de metal densos e lisos, atéagora ninguanãm demonstrou seu uso em sistemas RME.

"Acreditamos que se pudanãssemos identificar o pola­mero certo para nossas janelas dina¢micas, isso resolveria muitos dos desafios restantes relacionados a  escala, desempenho e durabilidade", disse Strand a  TechXplore. "Sentimos que as implicações deste trabalho va£o muito além dos inúmeros benefa­cios de nossas janelas dina¢micas."

Para identificar o material mais promissor para suas janelas dina¢micas, Strand e seus colegas examinaram e avaliaram vários polímeros diferentes. Eles adicionaram cada um desses polímeros a  camada de eletra³lito de suas janelas dina¢micas e, em seguida, mediram seu desempenho, concentrando-se em manãtricas-chave como velocidade de tingimento, propriedades a³pticas e eficiência elanãtrica. Nesse processo de triagem inicial, os pesquisadores descobriram que o a¡lcool polivina­lico (PVA) era o material mais promissor para suas janelas.

"Embora tenhamos iniciado o projeto com alguma intuição de que os inibidores de pola­mero melhorariam nossas janelas dina¢micas, os resultados realmente superaram nossas expectativas", disse Strand. "A simples adição de PVA ao nosso eletra³lito (que não adiciona complexidade ou custo) melhorou quase todos os parametros de desempenho de nossas janelas dina¢micas (em ordens de magnitude em alguns casos)."

As janelas dina¢micas criadas por Strand e seus colegas superaram as soluções propostas anteriormente de várias maneiras. Além de serem maiores (> 900 cm 2 ), suas janelas tinham uma vida útil mais longa esperada (ou seja, milhares de ciclos de tingimento e uma excelente vida útil) e alcana§aram uma modulação solar aprimorada para economia de energia (ou seja, um alcance a³ptico maior do que qualquer existente tecnologia atéa  data).

"Nosso trabalho mostra que a eletrodeposição reversa­vel de metal pode permitir janelas dina¢micas com a combinação de cor, escurida£o e custo que as pessoas hámuito desejavam", disse Mike McGehee, outro pesquisador que realizou o estudo, a  TechXplore. "Nunca vi ninguanãm fazer um dispositivo eletra´nico do tamanho de 900 centa­metros quadrados em um laboratório de universidade antes. O fato de Michael Strand e Tyler Hernandez terem sido capazes de fazer isso éum bom pressa¡gio para a comercialização."

Embora as janelas dina¢micas tenham muitos benefa­cios, atéagora, raramente foram implantadas em edifa­cios, principalmente devido a s limitações associadas a seu custo, velocidade e eficiência. As novas janelas dina¢micas criadas por Strand, McGehee e seus colegas podem ajudar a superar essas limitações, permitindo que os arquitetos diminuam a pegada de carbono dos edifa­cios, ao mesmo tempo que melhoram o conforto de seus ocupantes.

O estudo recente desta equipe de pesquisadores mostra que adicionar polímeros ou pequenas moléculas a  camada de eletra³lito das janelas dina¢micas pode afetar quase todos os aspectos dos dispositivos. Suas descobertas poderiam, portanto, auxiliar no desenvolvimento de janelas dina¢micas maiores e outras tecnologias semelhantes com cores ajusta¡veis ​​e caracteri­sticas a³pticas.

"Nossas janelas dina¢micas também são muito semelhantes a s baterias de a¢nodo meta¡lico avana§adas (tecnologia QuantumScape), que estãorecebendo muita atenção", disse Strand. "Nosso avanço na compreensão do papel dos polímeros no controle da galvanoplastia também pode ajudar os pesquisadores de baterias a fazer os avanços necessa¡rios para fornecer o armazenamento em grande escala de que precisamos para apoiar a revolução da energia sustenta¡vel."

Strand, McGehee e seus colegas agora planejam continuar investigando a tecnologia RME e avaliando sua releva¢ncia para uma ampla gama de aplicações, que va£o desde a criação de estufas atéo desenvolvimento de satanãlites. Além disso, os pesquisadores fundaram uma empresa chamada Tynt, com o objetivo de comercializar as janelas dina¢micas que criaram.

"A missão principal da Tynt élevar a tecnologia a s casas das pessoas para criar Espaços internos bonitos e conforta¡veis ​​com o benefa­cio adicional de economizar energia", disse Strand. "Acreditamos que essas janelas criara£o casas e um planeta mais sauda¡veis."