Algún día no necesitaremos cortinas o persianas en nuestras ventanas y podremos bloquear la luz, o dejarla entrar, con solo presionar un botón. Al menos eso es lo que Keith Goossen, profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática en la Universidad de Delaware, esperanzas.

Goossen y Daniel Wolfe, que obtuvo un doctorado de la UD el año pasado, Paneles desarrollados que pueden cambiar entre permitir la entrada de luz y bloquearla. Esta tecnología de "vidrio inteligente" podría utilizarse en ventanas ecológicas, parabrisas, paneles de techo y envolventes de edificios, absorbiendo la luz y el calor en el invierno y reflejándolos en el verano.

Aunque Goossen no es el primer científico en fabricar vidrio inteligente, El invento de su equipo cuesta aproximadamente una décima parte del precio de otras versiones. También es más transparente en su estado transparente y más reflectante en su estado reflectante que los competidores. él dijo.

Goossen compartió su último prototipo de vidrio inteligente el lunes, 5 de marzo en un discurso de apertura en la conferencia SPIE Smart Materials and Nondestructive Evaluation for Energy Systems IV en Denver.

Idea simple, resultados claros

Los principios detrás de esta tecnología de vidrio inteligente son sorprendentemente simples. Comienza con dos láminas de plástico separadas por una cavidad delgada. El plástico contiene pequeñas estructuras en forma de cubo que hacen que el material sea retrorreflectante, lo que significa que devuelve la luz a su fuente, como lo hace un reflector de bicicleta.

Luego, la cámara se llena con un líquido llamado salicilato de metilo, un extracto económico de gaulteria que resulta ser el ingrediente activo de algunas cremas analgésicas de venta libre. Este líquido tiene propiedades ópticas, o interacción con la luz visible, que coinciden con las propiedades ópticas del plástico retrorreflectante. Cuando se combina, la luz puede pasar, y el sistema se vuelve transparente. A esto se le llama coincidencia del índice de refracción.

El sistema de vidrio inteligente de Goossen puede cambiar de transparente a reflectante mil veces sin degradarse, como se muestra en un artículo publicado a fines del año pasado en la revista Óptica Express .

En la conferencia de esta semana, Goossen reveló un nuevo, diseño mejorado.

En lugar de utilizar cubos, este vidrio inteligente se basa en la reflexión interna total de estructuras unidimensionales en capas perpendicularmente. Es altamente reflectante en un ángulo de incidencia de hasta 60 grados, una mejora con respecto al prototipo anterior.

"Funcionó mejor de lo que pensamos basándonos en nuestra comprensión teórica, " él dijo.

Goossen utiliza la impresión 3-D para hacer sus prototipos, pero esta tecnología podría eventualmente fabricarse en un gran volumen y bajo costo usando moldeo por inyección. Ahora está probando su sistema en una amplia gama de temperaturas para ver cómo funciona. especialmente cuando se acerca a temperaturas que podrían hacer que el líquido del interior se congele, que estará entre 3 y 16 grados Fahrenheit, dependiendo del eventual fluido que se utilice. Cada vez que Goossen habla con una sala llena de ingenieros sobre este proyecto, levantan las manos con muchas preguntas.

"Hay mucho interés en la capacidad que esto podría representar, " él dijo.

La comercialización puede seguir eventualmente, algo en lo que Goossen ya está bien versado. Autor de 82 patentes emitidas, fundó una nueva empresa en 2001 que luego fue adquirida. Transmite sus conocimientos a los estudiantes como co-profesor de Emprendimiento de Alta Tecnología, un curso para estudiantes de pregrado y posgrado que se enfoca en finanzas, legal, Problemas científicos y de ingeniería que enfrentan las nuevas empresas tecnológicas.

Goossen también anima a los estudiantes a ser curiosos. Este proyecto de investigación comenzó con una corazonada, que puede ser el ímpetu para el descubrimiento científico.

"A veces es solo un instinto sobre lo que podría ser interesante, "dijo Goossen.