Material dinâmico para janelas inteligentes filtra luz, calor ou nenhum
Por Augusto Dala Costa | Editado por Luciana Zaramela | 28 de Setembro de 2023 às 13h41
Normalmente, os vidros das janelas nos dão algumas das coisas que todo humano precisa no dia-a-dia — luz e calor. Não é sempre, no entanto, que desejamos essas duas coisas ao mesmo tempo, e, embora já existam janelas dinâmicas no mercado, ainda temos que escolher uma função em detrimento da outra. Agora, cientistas descobriram um material capaz de trocar entre as três funções — bloquear luz, bloquear calor ou deixar ambos passarem.
Isso é possível graças ao óxido de tungstênio, já presente nas janelas inteligentes baseadas em eletrocromismo. A substância é, em seu estado normal, transparente, mas se torna escura e bloqueia luz quando um sinal elétrico é aplicado, bastante útil para quem quer escurecer um ambiente sob demanda e deixar a casa inteligente.
Pesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte (NCSU) descobriram, recentemente, um truque que dá mais uma funcionalidade ao material — adicionar água ao material, resultando em hidróxido de tungstênio. Em janelas eletrocrômicas, isso confere uma característica adicional. Desligadas, elas seguem transparentes à luz e calor, mas, ao adicionar elétrons e íons e lítio, o material passa a bloquear luz infravermelha (calor), mas deixa passar frequências de luz visíveis, e, com mais elétrons, escurece.
Funcional, mas misteriosa
Embora extremamente útil, a razão para que a funcionalidade exista ainda é desconhecida dos cientistas. Há uma hipótese, no entanto — como a presença de água na estrutura cristalina a deixa menos densa, ela fica mais resistente a deformações quando os elétrons e íons de lítio são injetados no material. Isso faria com que o hidróxido de tungstênio conseguisse acomodar mais íons de lítio do que o óxido antes de se deformar, gerando dois modos diferentes.
O primeiro modo seria o “frio”, quando as injeções de lítio afetam apenas as propriedades óticas do material, sem mudanças estruturais — ou seja, absorvendo apenas o calor na forma de infravermelho. Após a mudança estrutural, vem o modo “escuro”, bloqueando tanto a luz visível quanto a infravermelha.
As janelas dinâmicas já existem, mas para ter tantas funções, seu design costuma ser bastante volumoso. Com a nova tecnologia, só seria preciso um material, mantendo a mesma espessura do vidro e os mesmos requerimentos energéticos que uma janela de óxido de tungstênio comum.