Des chercheurs de l'Université RMIT de Melbourne en Australie ont développé un nouveau revêtement ultra-mince qui réagit à la chaleur et au froid, ouvrant la porte aux "fenêtres intelligentes".

Le revêtement auto-modifiant, qui est mille fois plus fin qu'un cheveu humain, fonctionne en laissant entrer automatiquement plus de chaleur lorsqu'il fait froid et en bloquant les rayons du soleil lorsqu'il fait chaud.

Les fenêtres intelligentes ont la capacité de réguler naturellement les températures à l'intérieur d'un bâtiment, d'importants avantages environnementaux et d'importantes économies financières.

L'enquêteur principal, le professeur agrégé Madhu Bhaskaran, a déclaré que cette percée contribuera à répondre aux futurs besoins énergétiques et à créer des bâtiments sensibles à la température.

« Nous permettons de fabriquer des fenêtres intelligentes qui bloquent la chaleur pendant l'été et retiennent la chaleur à l'intérieur lorsque le temps se refroidit, " dit Bhaskaran.

« Nous perdons la majeure partie de notre énergie dans les bâtiments à travers les fenêtres. Cela fait du maintien des bâtiments à une certaine température un processus très coûteux et inévitable.

"Notre technologie réduira potentiellement les coûts croissants de la climatisation et du chauffage, ainsi que réduire considérablement l'empreinte carbone des bâtiments de toutes tailles.

« Les solutions à notre crise énergétique ne proviennent pas uniquement de l'utilisation d'énergies renouvelables ; une technologie plus intelligente qui élimine le gaspillage d'énergie est absolument vitale. »

Les fenêtres en verre intelligent sont environ 70 pour cent plus écoénergétiques en été et 45 pour cent plus efficaces en hiver par rapport au verre à double vitrage standard.

L'Empire State Building de New York a enregistré des économies d'énergie de 2,4 millions de dollars américains et réduit ses émissions de carbone de 4, 000 tonnes métriques après l'installation de vitrages intelligents. Cela utilisait une forme de technologie moins efficace.

"L'Empire State Building utilisait du verre qui nécessitait encore de l'énergie pour fonctionner, " a déclaré Bhaskaran. "Notre revêtement ne nécessite pas d'énergie et répond directement aux changements de température."

Le co-chercheur et doctorant Mohammad Taha a déclaré que même si le revêtement réagit à la température, il peut également être annulé avec un simple interrupteur.

"Cet interrupteur s'apparente à un variateur et permet de contrôler le niveau de transparence sur la fenêtre et donc l'intensité de l'éclairage dans une pièce, " a déclaré Taha. " Cela signifie que les utilisateurs ont une liberté totale pour utiliser les fenêtres intelligentes à la demande. "

Les fenêtres ne sont pas les seuls gagnants incontestables en ce qui concerne le nouveau revêtement. La technologie peut également être utilisée pour contrôler les rayonnements non nocifs qui peuvent pénétrer dans les plastiques et les tissus. Cela pourrait être appliqué à l'imagerie médicale et aux analyses de sécurité.

Bhaskaran a déclaré que l'équipe cherchait à déployer la technologie dès que possible.

« Les matériaux et la technologie sont facilement adaptables à de grandes surfaces, avec la technologie sous-jacente déposée en tant que brevet en Australie et aux États-Unis, " elle a dit.

La recherche a été menée à l'installation ultramoderne de recherche Micro Nano de l'Université RMIT avec des collègues de l'Université d'Adélaïde et soutenue par l'Australian Research Council.

Leurs conclusions ont été publiées dans Rapports scientifiques -Nature :http://dx.doi.org/doi:10.1038/s41598-017-17937-3

Comment fonctionne le revêtement

Le revêtement autorégulant est créé à l'aide d'un matériau appelé dioxyde de vanadium. Le revêtement a une épaisseur de 50 à 150 nanomètres.

À 67 degrés Celsius, le dioxyde de vanadium se transforme d'isolant en métal, permettant au revêtement de se transformer en un matériau optoélectronique polyvalent contrôlé et sensible à la lumière.

Le revêtement reste transparent et clair à l'œil humain mais devient opaque au rayonnement solaire infrarouge, que les humains ne peuvent pas voir et c'est ce qui provoque le réchauffement induit par le soleil.

Jusqu'à maintenant, il a été impossible d'utiliser du dioxyde de vanadium sur des surfaces de tailles diverses car la mise en place du revêtement nécessite la création de couches spécialisées, ou plates-formes.

Les chercheurs du RMIT ont développé un moyen de créer et de déposer le revêtement ultra-mince sans avoir besoin de ces plates-formes spéciales, ce qui signifie qu'il peut être directement appliqué sur des surfaces telles que des fenêtres en verre.