Nous parlons d'un projet du nano-ingénieur Ioannis Papakonstantinou - des fenêtres avancées qui peuvent contrôler automatiquement la quantité de chaleur et d'oxygène entrant dans la pièce. Ils éviteront aux gens d'installer des climatiseurs coûteux et énergivores en été et, en hiver, de gaspiller une chaleur précieuse en raison de fenêtres à double vitrage de mauvaise qualité. Et vous n'avez pas besoin de laver cette magnifique fenêtre (!).
Selon Papakonstantinou, environ 75% des bâtiments en Europe ne sont pas économes en énergie. Ils sont vieux et ne retiennent pas la chaleur, ce qui entraîne des coûts financiers élevés pour le chauffage en hiver. Et en été, ils nécessitent l'installation de climatiseurs pour que l'oxygène pénètre dans le bâtiment et que l'air frais circule. Malgré les investissements dans ce domaine, personne n'a pu trouver comment modifier les fenêtres pour qu'elles servent de source à cette efficacité énergétique notoire.
Ioannis s'est non seulement plaint de la myopie des gouvernements européens et des inventeurs locaux, mais a également créé le projet IntelGlazing en 2016. Il s'agit d'un travail de recherche à grande échelle à l'intersection de la nanotechnologie et de la photonique (une discipline qui étudie les signaux optiques), destiné à révolutionner le monde.
Fenêtre nano cool
Le projet IntelGlazing implique l'utilisation de fenêtres avec un revêtement multifonctionnel à deux couches.
La première couche est une fine nanoglasse sous la forme de petits "poils" de moins d'un micromètre (un millième de millimètre) de longueur. Ils se chevauchent et diffusent la lumière du soleil à travers la fenêtre.
La deuxième couche (qui permet d'atteindre la même efficacité énergétique) est l'oxyde de vanadium, qui adhère aux nanofibres de la première couche. Ce matériau est sujet à la thermochromie, c'est-à-dire qu'il change de couleur en fonction de la température. Par exemple, lors d'une journée chaude, l'oxyde de vanadium changera de structure, s'assombrira et reflétera une partie du rayonnement solaire infrarouge de la fenêtre, ce qui chaufferait la pièce dans le cas d'une fenêtre standard. Par contre, les jours plus froids, le système «éclaircira» la fenêtre et laissera plus de lumière du soleil pénétrer dans la pièce. Il s'agit d'une sorte de tonification automatisée.
Cela semble déjà cool, mais ce n'est pas tout. Tout d'abord, ce miracle de la nano-ingénierie peut être appliqué aux nouvelles fenêtres au stade du vitrage ainsi qu'aux fenêtres existantes. Il suffit de modifier l'ancien verre avec une couche de nanofilm du professeur Papakonstantinou.
Deuxièmement, les fabricants de fenêtres peuvent modifier la chimie du dioxyde de vanadium et ajuster les limites de température d '«assombrissement» et d' «éclaircissement» pour différents pays et leurs climats.
Par exemple, en Espagne, vous pouvez surélever cette bordure pour que les fenêtres commencent à bloquer la lumière après une condition conditionnelle de 25 degrés Celsius. Cela évitera de surchauffer la pièce. En Suède, en revanche, la limite d'assombrissement devrait être plus basse afin que les habitations reçoivent autant de chaleur que possible du soleil qui apparaît rarement.
Une nano-fenêtre qui n'a pas besoin d'être lavée
L'invention du professeur Papakonstantinou n'est pas seulement thermochromique, mais aussi hydrophobe (hydrofuge). Le liquide sur le film ne s'attarde pas et roule instantanément, s'accrochant à toute la poussière qui s'est accumulée sur la vitre pendant la journée.
Les créateurs de la technologie notent que cela réduira considérablement le coût d'entretien des fenêtres dans les gratte-ciel. Apparemment, cela signifie engager des grimpeurs qui nettoient régulièrement les fenêtres des immeubles de grande hauteur de l'extérieur.
Nano-fenêtre (presque) comme alternative aux climatiseurs
Mais pas un seul film n'est une bonne invention de la papaconstantine. La fenêtre a une conception spéciale, qui prévoit deux vannes: l'une lance l'oxygène de la rue dans le vitrage et la seconde le laisse entrer dans la pièce.
Alors que l'air est dans une unité de verre à trois couches, il est réchauffé par les rayons du soleil et pénètre dans la pièce légèrement chaude. Tel que conçu par les auteurs du projet, l'ensemble de ce système doit être contrôlé par des mini-ventilateurs capables de retenir l'air chauffé jusqu'à ce qu'il atteigne la température souhaitée. Si le film assombrit la fenêtre, après une recirculation prolongée de l'air dans le vitrage, de l'air refroidi pénètre dans la pièce par la vanne.
Par la suite, l'oxygène renouvelé sous forme recyclée doit quitter la pièce par une ventilation standard. Selon les créateurs de la fenêtre intelligente, cela réduira le coût d'installation des climatiseurs, car presque toutes les pièces ont des fenêtres, mais toutes n'ont pas de place pour des systèmes de climatisation complexes.
Une nano-fenêtre qui protège la nature
L'objectif du projet est l'efficacité énergétique. Il s'agit de réduire les coûts énergétiques d'environ 25% et de rendre les fenêtres intelligentes plus compétitives par rapport à d'autres solutions similaires grâce à l'oxyde de vanadium, qui est activé automatiquement et contrôle plus intelligemment la chaleur entrante et «l'air frais».
Les scientifiques discutent de problèmes similaires depuis plusieurs décennies. Désormais, les initiatives dans l'esprit d'IntelGlazing sont épicées avec le mouvement général de l'humanité civilisée pour réduire les émissions de dioxyde de carbone et tenter d'empêcher le développement de l'effet de serre.
Dans ce contexte, les idées d'Ioannis et de ses collègues semblent encore plus prometteuses et sont donc activement promues. Plus tôt les nano-fenêtres entreront sur le marché, plus tôt les gens remplaceront les vieilles fenêtres par quelque chose d'innovant, économe en énergie et respectueux de l'environnement.