Recubrimientos poliméricos para ventanas inteligentes con control de transmitancia

WALTER F. SCHROEDER; MARIANO M. RUIZ; CRISTINA E. HOPPE

Córdoba

Encuentro; VI Encuentro Argentino de Materia Blanda; 2016

El uso racional de la energía es una temática que ha ganado especial atención desde que la humanidad es consciente del agotamiento de recursos energéticos de origen fósil. En todos los tipos de construcciones más del 60% de la energía empleada en climatizar los ambientes se pierde a través de las ventanas. Las ventanas inteligentes son ventanas que permiten reducir la demanda energética tanto en iluminación como en climatización. Entre las posibles alternativas propuestas para el desarrollo de ventanas inteligentes se encuentra la utilización de materiales capaces de absorber selectivamente la radiación solar y almacenarla como calor que luego pueda ser utilizado para climatizar los ambientes. El principio de funcionamiento de estas ventanas se basa la incorporación de materiales de cambio de fase (PCM, su sigla en inglés) a su estructura. Esto puede llevarse a cabo utilizando una matriz polimérica capaz de estabilizar dicho PCM y evitar inconvenientes asociados con su exudación mientras se encuentra líquido[1]. Dentro de la matriz polimérica, el PCM funde y absorbe calor (ciclo de día). Cuando el PCM solidifica, entrega calor al ambiente y le otorga al recubrimiento un aspecto opaco (ciclo de noche). La matriz se selecciona de manera adecuada de modo que el material se vuelve transparente. Este proceso puede hacerse más eficiente por utilización de nanoestructuras anisotrópicas de metales nobles con la forma y tamaño adecuados para absorber en la región del infrarrojo cercano. La presencia de este material permite transformar la radiación solar en energía térmica que se disipa dentro de la matriz, acelerando el proceso de fusión de las parafinas en el ciclo de día. En este trabajo se propone desarrollar materiales, capaces de actuar como ventanas inteligentes, a partir de la combinación adecuada de una red polimérica fotopolimerizable y nanoestructuras metálicas anisotrópicas. Como material de cambio de fase se propone el uso de parafinas como el eicosano (C20). Entre sus propiedades se destacan su temperatura de fusión cercana a la ambiente (Tfus =36-38°C), baja presión de vapor, y elevada entalpía de fusión.