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Ventanas solares con calefacción pasiva

Utilizar las ventanas como fuente de calor pasivo en la calefacción de un edificio puede representar un ahorro importante de energía y emisiones a la atmósfera. Para ello, científicos de diferentes universidades han desarrollado una manera aparentemente simple, barata y efectiva de transformar el vidrio común empleado en pantallas solares.

Si tenemos en cuenta el uso sistemático del cristal en los edificios de oficinas de la arquitectura moderna, convertir los enormes ventanales en sistemas de calefacción representa una oportunidad de gestión eficiente y sostenible de los entornos de trabajo a tener en cuenta.

Nanotecnología de aplicación práctica en las ciudades

Las nuevas superficies propuestas son una aplicación más de la nanotecnología, ya que los principales componentes funcionales son las nanoantenas plasmónicas. Estas diminutas antenas están hechas de capas superpuestas de óxido de aluminio y níquel, con forma de nanoelipses, y modeladas como una matriz sobre vidrio.

Con la ayuda de oscilaciones de electrones, o plasmones superficiales, en las superficies de estos materiales, las nanoantenas absorben fuertemente la luz, lo que calienta toda la superficie.

Los investigadores demostraron que, cuando la luz solar brilla en la superficie, la luz se absorbe más eficientemente desde el lado frontal (con las antenas) que desde el lado posterior (el sustrato). Esta direccionalidad en la absorción de la luz hace que las superficies sean atractivas para aplicaciones de ventanas, ya que la luz solar puede absorberse de manera más eficiente desde el exterior de la ventana.

Además, las superficies son muy transparentes, prácticamente incoloras y conservan casi por completo el espectro de colores de la luz solar.

Calentar las ventanas frías

Las ventanas frías tienen un impacto mayor en la calefacción de lo que podría esperarse. Esto se debe a que, cuando alguien se sienta al lado de una ventana fría, la persona irradia el calor de su cuerpo hacia la ventana y la ventana actúa como un “disipador de calor”. Para compensar esta pérdida de calor, la temperatura interior debe aumentarse para mantener un ambiente confortable. La nueva superficie de la ventana puede aumentar la temperatura de esta en varios grados, lo que tiene el potencial de ofrecer un gran ahorro de energía.

Se espera que la nueva superficie tenga otras aplicaciones más allá de las ventanas. Las nanoantenas son altamente modulares, se pueden aplicar en cualquier superficie o, para preservar la direccionalidad en la absorción, se pueden transferir directamente a prácticamente cualquier superficie . También se pueden fabricar con una amplia variedad de materiales, así como prepararlas para absorber la luz de diferentes longitudes de onda, lo que cambia su color.

Fuente: NanoLetters.