Recubrimientos poliméricos para ventanas inteligentes con control de transmitancia

M. M RUIZ; W. SCHROEDER; C. E. HOPPE

Encuentro; VI Encuentro Argentino de Materia Blanda; 2016

El uso racional de la energía es  una temática que ha ganado especial atencióndesde que la humanidad es consciente del agotamiento de recursos energéticos deorigen fósil. En todos los tipos de construcciones más del 60% de la energíaempleada en climatizar los ambientes se pierde a través de las ventanas. Lasventanas inteligentes son ventanas que permiten reducir la demanda energéticatanto en iluminación como en climatización. Entre las posibles alternativaspropuestas para el desarrollo de ventanas inteligentes se encuentra lautilización de materiales capaces de absorber selectivamente la radiación solary almacenarla como calor que luego pueda ser utilizado para climatizar losambientes. El principio de funcionamiento de estas ventanas se basa enla incorporación de materiales de cambio de fase (PCM, su sigla en inglés) a suestructura. Esto puede llevarse a cabo utilizando una matriz polimérica capazde estabilizar dicho PCM y evitar inconvenientes asociados con su exudaciónmientras se encuentra líquido[1]. Dentro de la matriz polimérica, elPCM funde y absorbe calor (ciclo de día). Cuando el PCM solidifica, entregacalor al ambiente y le otorga al recubrimiento un aspecto opaco (ciclo denoche).  La matriz se selecciona demanera adecuada de modo que el material se vuelve transparente durante el ciclodiurno. Este proceso puede hacerse más eficiente por utilización denanoestructuras anisotrópicas de metales nobles con la forma y tamaño adecuados para absorber en la región delinfrarrojo cercano. La presencia de este material permite transformar laradiación 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 estetrabajo se propone desarrollar materiales, capaces de actuar como ventanasinteligentes, a partir de la combinación adecuada de una red poliméricafotopolimerizable y nanoestructuras metálicas anisotrópicas.  Como material de cambio de fase se propone eluso de parafinas como el eicosano (C20). Para la elaboración de las matricespoliméricas se propone el uso de dos familias de polímeros: resinas epoxi ydimetacrilatos. La metodologíapara la aplicación de estos recubrimientos en las ventanas está en fase deestudio. Uno de los métodos que se está implementando consiste en depositar elrecubrimiento en dos pasos: primero se adhieren las nanopartículas de oro sobrela superficie del vidrio y luego se deposita el recubrimiento polimérico(formato sandwich). Otro método posible consiste en incorporar lasnanopartículas de oro a la matriz polimérica y luego depositar la mezcla sobreel vidrio. Ambos métodos aparentan ser viables aunque las ventajas ydesventajas asociadas a cada proceso se encuentran actualmente en evaluación.