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Sep 06, 2023

Como as janelas inteligentes economizam energia

CRÉDITO: MODIFICADO DE ISTOCK.COM / ISMAGILOV Janelas inteligentes que escurecem em resposta

CRÉDITO: MODIFICADO DE ISTOCK.COM / ISMAGILOV

Janelas inteligentes que escurecem em resposta a estímulos como calor ou luz, ou a preferência do usuário, estão se tornando mais comuns, mas pode demorar um pouco até que a tecnologia se torne popular.

O vidro especializado que retém o calor durante o inverno e o deixa sair durante o verão pode tornar os edifícios muito mais eficientes - se os custos e as complexidades não atrapalharem

Por Brittney J. Miller 06.08.2022 See More

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A luz natural que entra por uma janela ensolarada é ótima - até você apertar os olhos e enxugar o suor da testa. Você pode fechar as persianas ou ligar o ar condicionado, mas fica com um quarto escuro ou uma conta de luz subindo.

Uma solução para esse enigma foi pensada há 40 anos: janelas inteligentes, ajustáveis ​​às suas preferências. Ao usar materiais especiais que bloqueiam comprimentos de onda específicos da luz, essas janelas se adaptam ao clima ou ao seu conforto pessoal. Muito quente? As janelas podem ficar escurecidas para bloquear a luz e manter os ambientes mais frescos. Muito frio? A tonalidade desaparece, deixando a luz natural quente aquecer o seu espaço. Quer um pouco de privacidade? Alguns vidros podem ficar embaçados com o toque de um botão.

Nas últimas décadas, os avanços na pesquisa de janelas inteligentes levaram a tecnologia muito além do laboratório: espera-se que o mercado de vidros inteligentes atinja US$ 7,5 bilhões até 2028. Tipos de janelas inteligentes já podem ser encontrados em barcos, carros e aviões e são entrando em edifícios como escritórios e terminais de aeroportos. E, supondo que superem alguns desafios importantes, eles poderiam desempenhar um papel importante em tornar as casas mais eficientes em termos energéticos um dia, dizem os defensores.

Os edifícios respondem por 39% do consumo de energia nos EUA, e 35% disso está associado ao aquecimento, ventilação e ar condicionado. Como as janelas inteligentes podem bloquear seletivamente o calor ou deixá-lo entrar, elas podem reduzir essas necessidades de energia: aproximadamente 35% da energia de um edifício típico é perdida pelas janelas.

Mas para que as janelas inteligentes se tornem populares - e reduzam o uso de energia de todos - o preço precisa cair. Os dispositivos atuais podem custar até 10 vezes o preço das janelas padrão com eficiência energética. Tornar a tecnologia mais barata, e talvez até mais inteligente, são áreas de grande interesse para os pesquisadores.

No futuro, diz o físico de materiais Claes-Göran Granqvist, "não há razão para ter outras janelas além dessas janelas inteligentes".

As janelas inteligentes surgiram muito antes de telefones e televisores serem considerados "inteligentes". No início da década de 1980, cientistas da Chalmers University of Technology, na Suécia, e do Lawrence Berkeley National Laboratory, na Califórnia, estavam pensando em novas maneiras de produzir materiais de construção energeticamente eficientes. Os pesquisadores tiveram a ideia de uma janela responsiva que mudaria dinamicamente sua tonalidade. Granqvist, que fez parte dessa pesquisa inicial, empregou a frase "janelas inteligentes" em um pedido de subsídio. O nome pegou – e a primeira janela inteligente se concretizou em 1984.

As janelas ajudam a criar espaços agradáveis ​​dentro dos edifícios e desempenham papéis importantes na manutenção de um ambiente interno confortável. As janelas inteligentes da próxima geração serão a chave para uma economia mais ecológica e com maior eficiência energética.

Os protótipos originais tinham meros centímetros e apresentavam vidro que mudava reversivelmente de transparente para escurecido, uma façanha realizada ao unir vidro, várias camadas de materiais e condutores transparentes que forneciam pequenos choques de eletricidade. A voltagem alterou a forma como os materiais interagem com a luz – alterando os comprimentos de onda que foram refletidos ou absorvidos.

À medida que a tecnologia avançava, os pesquisadores exploraram outras substâncias que manipulam a luz em resposta a outras solicitações, como calor, luz ultravioleta e magnetismo. Hoje, uma variedade de "materiais inteligentes" especiais é usada e os pesquisadores continuam a investigar novos.