Verano. Cielo azul. Brillo Solar. Pero no lo nota mucho en la oficina o en su hogar, porque las persianas bloquean la vista para que el calor se quede afuera. Este escenario pronto podría ser cosa del pasado:los investigadores de la EPFL están trabajando con Empa en un vidrio de ventana que evita el calor en verano y al mismo tiempo permite una visión clara del mundo exterior.

Dependiendo de la temporada Las ventanas deben tener una función diferente para proporcionar el suficiente confort en oficinas y apartamentos. En verano deben mantener alejado el calor y evitar los reflejos del sol. En invierno deben distribuir la poca luz de forma óptima en la habitación. Un equipo dirigido por Andreas Schüler del Laboratorio de Energía Solar y Física de la Construcción de EPFL ha desarrollado recientemente una ventana que cumple con todos estos criterios. En cooperación con los investigadores de Empa liderados por Patrik Hoffmann del Laboratorio de Procesamiento Avanzado de Materiales en Thun, Actualmente se está trabajando en su fabricación, lo que pronto podría hacer que las cortinas solares sean superfluas. El vidrio de la ventana estacional reduce el sobrecalentamiento y el deslumbramiento en los edificios durante el verano y asegura una alta entrada de energía solar y luz natural en invierno. Todo ello sin perjudicar la vista hacia el exterior mediante oscurecedores o persianas.

Jing Gong, un doctorado estudiante en EPFL, utilizó el sistema láser altamente complejo de Empa en Thun para producir una forma maestra con una superficie microestructurada con el láser de precisión. Luego, los micro espejos se evaporan en estas micro ranuras y se encapsulan en una película de polímero. Esta película se puede insertar fácilmente en una ventana de doble acristalamiento convencional. La disposición de las lentes denominadas "Concentrador parabólico compuesto" (CPC) se utiliza para reflejar de forma óptima la luz solar con pocas restricciones de visibilidad. Si bien los primeros prototipos se han desarrollado en el laboratorio, los investigadores ya están trabajando en la ampliación. En un proyecto piloto en cooperación con BASF Suiza, el equipo está trabajando en un proceso de fabricación que debería permitir producir el revestimiento de vidrio de ventana que consta de millones de micro espejos con alta precisión, de forma rápida y rentable. Esto plantea un gran desafío debido a los muy altos requisitos de calidad óptica. El siguiente paso es mostrar si el vidrio pasa la prueba diaria. Las ventanas se instalarán en el edificio NEST en el campus de Empa en Dübendorf en la unidad Solace de EPFL.

El vidrio de ventana innovador ofrece numerosas ventajas, como confirman los investigadores en una estimación inicial. "El vidrio puede reducir el consumo de energía térmica de la calefacción o el aire acondicionado entre un 10 y un 20 por ciento, "dice Hoffmann. En muchos casos, Las persianas de las ventanas podrían prescindirse en el futuro. La luz también debe distribuirse de manera más uniforme por toda la habitación. En su trabajo de investigación, los investigadores pudieron demostrar que la idea funciona. La autonomía de la luz del día aumenta considerablemente. Con una incidencia de luz de 60 grados, los prototipos ya desvían el 80% de la luz, en una dirección casi horizontal. Esto significa que incluso los rincones más alejados de una oficina o apartamento están mejor iluminados, que puede tener una influencia positiva en el clima de vida, especialmente en invierno, en condiciones de luz más oscura. La ventana también permanece transparente, la vista no se cambia.