Ci risiamo: pochi giorni di Primavera e già si intuisce che sarà un’altra Estate caldissima, con le nostre case che si trasformano in forni. Per combattere il caldo, si sa, ricorreremo ai condizionatori, mostriciattoli energivori che contribuiscono alle emissioni di CO2. Ma se esistesse un modo per mantenere gli ambienti freschi senza impattare sull’ambiente?
È la sfida che ogni anno ci fa postare possibili soluzioni. Ed è quella che ha raccolto anche un team dell’Università di Notre Dame, negli Stati Uniti. La loro soluzione è tanto semplice quanto geniale: un vetro “intelligente” che blocca il calore lasciando passare la luce. Vediamo insieme come funziona questa invenzione.
Il nemico invisibile: le lunghezze d’onda del calore
Il gruppo di ricerca guidato dal professor Tengfei Luo ha pubblicato sulla rivista Cell Reports Physical Science uno studio (ve lo linko qui) dal titolo “Wide-angle spectral filter for energy-saving windows designed by quantum annealing-enhanced active learning“. Come suggerisce il titolo, l’articolo descrive lo sviluppo di una sorta di rivestimento che mira a ridurre il consumo energetico degli edifici e ad abbattere l’uso dei condizionatori.
L’innovativo rivestimento è in grado di bloccare le luci infrarossa e ultravioletta pur lasciando passare la luce visibile, indipendentemente dalla posizione del sole.
È importante sapere che l’infrarosso e l’ultravioletto sono le lunghezze d’onda responsabili del calore indesiderato all’interno delle case.
Un polimero di silicio per una maggiore efficienza
I rivestimenti per finestre convenzionali sono per lo più progettati per avere una resa ottimale quando la radiazione solare li attraversa con un angolo di 90 gradi. Purtroppo, l’incidenza della luce naturale cambia costantemente in base alle ore e alle stagioni. Questo significa, in parole povere, che queste soluzioni hanno i loro limiti.
Per superare questo problema, il professor Tengfei Luo e i suoi colleghi hanno creato un rivestimento per finestre composto da strati ultrasottili di silice, allumina e ossido di titanio su una base di vetro. Come se non bastasse, hanno aggiunto all’insieme un polimero di silicio dello spessore di un micrometro per restituire meglio la radiazione termica nel vuoto, cioè all’esterno dell’edificio.
Informatica quantistica al servizio del risparmio energetico
Sfruttando l’informatica quantistica, i ricercatori sono riusciti a determinare la configurazione ottimale per massimizzare la penetrazione della luce attenuando al contempo l’esposizione alle lunghezze d’onda che generano calore.
Grazie a simulazioni, il team ha scoperto che il loro rivestimento trasparente potrebbe ridurre le temperature interne da 5,4 a 7,2°C, indipendentemente dall’angolo di penetrazione della luce solare.
Fatto interessante, oltre a poter rivoluzionare il settore edile, questa nuova tecnologia potrebbe essere estesa al mondo dell’automobile. In concreto, il rivestimento potrebbe essere integrato nei finestrini delle auto.
Una svolta per un futuro più sostenibile, con meno condizionatori. O senza.
L’invenzione dell’Università di Notre Dame rappresenta un passo avanti significativo nella lotta al riscaldamento globale e alle emissioni di CO2. Grazie a questo vetro “magico”, potremmo presto limitare o addirittura evitare il ricorso ai condizionatori energivori e alle bollette salate, senza rinunciare al comfort delle nostre case.
Ma i benefici non si fermano qui. Questa tecnologia potrebbe trovare applicazione anche in altri settori, come quello automobilistico, contribuendo a ridurre il consumo di carburante e le emissioni nocive.
Certo, la strada verso una diffusione su larga scala di queste finestre intelligenti è ancora lunga. Serviranno ulteriori ricerche e investimenti per rendere il prodotto accessibile a tutti. Nel mentre, c’è la conferma che a volte le soluzioni più geniali si nascondono nei dettagli invisibili, come le lunghezze d’onda della luce.
