Ventanas al futuro

Un sistema de iluminación artificial simula un tragaluz por donde penetran la luz del sol. Unos vidrios cambian de transparente a opaco protegiendo de la radiación solar. Unas células fotoeléctricas convierten los cristales en paneles solares que generan electricidad... Son las ventanas del mañana.

Desde el Instituto Tecnológico de la Laguna, en México, han patentado una celda fotoeléctrica doble que convierte a las ventanas en paneles solares, capaces de captar la energía luminosa y generar electricidad suficiente para recargar aparatos electrónicos, manteniendo la transparencia en el cristal.

"Nuestro sistema de iluminación artificial, que simula los cielos soleados de distintas partes del mundo con realismo permite, por primera vez, reproducir en un espacio interior los efectos físicos y fenómenos ópticos de la luz natural", informa a Efe, Giorgia Tardivo, portavoz de la iniciativa italiana Coelux.

Expertos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas español han desarrollado un recubrimiento que permite controlar la cantidad de luz que pasa a través de un cristal, provocando unas reacciones químicas y físicas que hacen que, en segundos, el vidrio de una ventana transparente se convierta en opaco.

Las ventanas son mucho más que una simple abertura más o menos elevada que se deja en una pared para dar luz y ventilación, como las define el diccionario, y tienen un común denominador: aplican las últimas tecnologías y materiales, para una relación más provechosa y ecológica de los habitantes de la casa con la luz solar.

Un breve repaso de tres versiones de las ventanas de última generación, permite asomarse a uno de los elementos clave de los hogares y oficinas del futuro cercano.

TRAGALUZ VIRTUAL QUE EMULA AL SOL

Una iniciativa empresarial promovida por la Universidad de Insubria, en Como (Italia) ha desarrollado un sistema de iluminación artificial que simula, en cualquier lugar y momento, los cielos soleados de distintas partes del mundo y se ajusta para reproducir, con máximo realismo, desde la luz del norte de Europa, hasta la del Mediterráneo o la de las zonas tropicales.

"Este sistema permite, por primera vez, reproducir en un espacio interior los efectos físicos y los fenómenos ópticos de la luz natural, en concreto la difusión y la transmisión de la luz solar a través de la atmósfera", informa a Efe, Giorgia Tardivo, portavoz de la compañía (www.coelux.com) dirigida por el físico Paolo Di Trapani.

Según Tardivo, esta tecnología, que recrea el sol y el cielo, permite experimentar la sensación de estar al aire libre mientras se permanece en el interior de un edificio y ya ha sido instalada en el departamento de radiocirugía del Hospital Humanitas de Milán, entre otros lugares.

Este sistema combina tres elementos: unos LEDs (diodos luminosos electrónicos) que reproducen el espectro de la luz del sol, un dispositivo óptico muy complejo que crea la sensación de la distancia entre el cielo y el sol, y unos nanomateriales estructurados a escala molecular de solo unos milímetros de grosor, que recrean todo el proceso de dispersión de la luz que ocurre al atravesar las capas de aire y gases que rodean la Tierra.

"Estos elementos conforman una ventana virtual de alta tecnología capaz de reproducir artificialmente la apariencia y la iluminación del cielo y el sol y también ofrecer un amplia gama de opciones para iluminar y generar bienestar en los espacios interiores de casas, oficinas, hospitales, museos e infinidad de sitios", según Tardivo.

REDUCIENDO COSTES.

Por otra parte, Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) e España han desarrollado una técnica que permite reducir los costes de 'ventanas inteligentes' (VIs) con las que se puede controlar la cantidad de luz que pasa a través de un cristal, optimizando los recursos energéticos, al reducir la carga de aire acondicionado en verano y de calefacción en invierno.

En segundos, mediante un interruptor, se puede activar esta tecnología que provoca unas reacciones químicas y físicas que hacen que el vidrio de una ventana transparente se convierta en opaco, señalan desde el CSIC.

A diferencia de otras VIs, que necesitan vidrios conductores o cristal líquido, la técnica patentada por el CSIC y desarrollada por un equipo del Instituto de Ciencia de Materiales, emplea como recubrimiento delgadas películas de un material altamente poroso, cuya producción es más sencilla y barata.

"Mediante su exposición al aire húmedo o seco estas películas cambian su transmisión óptica, consiguiendo una conmutación entre un estado transparente y uno opaco", señala David Levy, investigador del CSIC.

Levy explica que "si bien ya existen otras VIs, producir un metro cuadrado de esos otros modelos cuesta miles de dólares, mientras que con esta tecnología el coste se reduce de manera muy considerable".

"Estas 'ventanas inteligentes' se pueden usar sobre superficies flexibles, planas, curvas, de cristal o poliméricas, lo que permite utilizar estos vidrios en diferentes tipos de ventanas, puertas, paneles divisorios en salas de reuniones o lucernarios, como protección frente a la radiación solar y también como elemento de decoración y protección de la privacidad en el interior y el exterior de edificios", apunta el investigador.

RECARGANDOS DISPOSITIVOS EN EL CRISTAL.

La investigadora Sandra Casillas del Instituto Tecnológico de la Laguna (ITL) en Coahuila (México) ha patentado, por su parte, una celda fotoeléctrica tandem (doble) que convierte a las ventanas en paneles solares capaces de captar la energía luminosa y generar hasta ocho voltios de electricidad por metro cuadrado y recargar aparatos electrónicos, manteniendo la transparencia de la ventana y permitiendo la visibilidad.

Una célula o celda fotoeléctrica es un dispositivo electrónico compuesto por diversas capas de materiales, que permite transformar la energía lumínica en energía eléctrica, y las células de tipo tándem o dobles consisten en el acoplamiento de dos células individuales, apilada las una sobre la otra.

"Las células tándem se solapan, mejorando el rendimiento en comparación con las células individuales separadas", según la revista digital 'Tendencias 21'.

Casillas explica al portal en línea 'Investigación y Desarrollo' que, para este proyecto, combinó dos materiales para crear las celdas y aumentar su efectividad al captar energía.

"La primera celda está hecha de cobre y zinc, y la segunda es de selenio y telurio. Esta última es más eficiente debido a las características de conducción de los metales", según esta catedrática del ITL.

Según Casillas, los beneficios de este sistema son instantáneos, ya que tan solo se necesita colocar un recubrimiento de células tándem en la ventana y conectar los dos hilos de cobre con los que cuenta para poder hacer uso de la energía".

Las celdas tándem son un 30 por ciento más económica que las convencionales, según esta especialista.

La investigadora comenta asímismo que, para crear la película de las células se basó en algunos empaquetamientos de alimentos, que constan de tres capas que se unen.

"Usamos esa tecnología en la celda tándem para generar un polímero transparente con varias capas para que, a través de ellas, se produzca electricidad", señala Casillas.

Este recubrimiento polimérico incorpora nanopartículas de diferentes materiales y su diseño -inspirado en un plástico denominado SBS (Estireno-Butadieno-Estireno)- posibilita que cuando es aplicado sobre el cristal, el oxígeno pase por ambos lados del vidrio y pueda verse a través del mismo, sin que se forman gotas aunque haya mucha humedad en el cuarto, ni que la ventana se caliente", indica Casillas.

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EFE