Un jour, nous n'aurons plus besoin de rideaux ou de stores sur nos fenêtres, et nous pourrons bloquer la lumière ou la laisser entrer en appuyant simplement sur un bouton. C'est du moins ce que Keith Goossen, professeur agrégé de génie électrique et informatique à l'Université du Delaware, espère.

Goossen et Daniel Wolfe, qui a obtenu un doctorat de l'UD l'année dernière, panneaux développés qui peuvent basculer entre laisser entrer la lumière et la bloquer. Cette technologie de « verre intelligent » pourrait être utilisée dans des fenêtres respectueuses de l'environnement, pare-brise, vitres de toit et enveloppes de bâtiment, absorbant la lumière et la chaleur en hiver et la reflétant en été.

Bien que Goossen ne soit pas le premier scientifique à fabriquer du verre intelligent, l'invention de son équipe est environ un dixième du prix des autres versions. Il est également plus transparent dans son état transparent et plus réfléchissant dans son état réfléchissant que les concurrents, il a dit.

Goossen a partagé lundi son dernier prototype de verre intelligent, Le 5 mars dans un discours d'ouverture à la conférence SPIE Smart Materials and Nondestructive Evaluation for Energy Systems IV à Denver.

Idée simple, des résultats clairs

Les principes derrière cette technologie de verre intelligent sont étonnamment simples. Cela commence par deux feuilles de plastique séparées par une fine cavité. Le plastique contient de minuscules structures en forme de cube qui rendent le matériau rétroréfléchissant, ce qui signifie qu'il renvoie la lumière à sa source, comme le fait un réflecteur de vélo.

Ensuite, la chambre est remplie d'un fluide appelé salicylate de méthyle, un extrait de gaulthérie bon marché qui se trouve être l'ingrédient actif de certaines crèmes anti-douleur en vente libre. Ce liquide a des propriétés optiques, ou interaction avec la lumière visible, qui correspondent aux propriétés optiques du plastique rétroréfléchissant. Lorsqu'ils sont combinés, la lumière peut passer, et le système devient transparent. C'est ce qu'on appelle la correspondance d'indice de réfraction.

Le système de verre intelligent de Goossen peut passer du transparent au réfléchissant mille fois sans se dégrader, comme le montre un article publié à la fin de l'année dernière dans la revue Optique Express .

Lors de la conférence de cette semaine, Goossen a révélé un nouveau, conception améliorée.

Au lieu d'utiliser des cubes, ce verre intelligent repose sur la réflexion interne totale de structures unidimensionnelles superposées perpendiculairement. Il est hautement réfléchissant jusqu'à un angle d'incidence de 60 degrés, une amélioration par rapport au prototype précédent.

"Il a mieux fonctionné que nous ne le pensions sur la base de notre compréhension théorique, " il a dit.

Goossen utilise l'impression 3D pour réaliser ses prototypes, mais cette technologie pourrait éventuellement être fabriquée à grand volume et à faible coût en utilisant le moulage par injection. Il teste maintenant son système sur une large plage de températures pour voir comment il fonctionne, d'autant plus qu'il approche des températures qui pourraient faire geler le fluide à l'intérieur, qui sera entre 3 et 16 degrés Fahrenheit, en fonction du fluide éventuellement utilisé. Chaque fois que Goossen parle de ce projet à une salle remplie d'ingénieurs, les mains se lèvent avec beaucoup de questions.

« Il y a beaucoup d'intérêt pour la capacité que cela pourrait représenter, " il a dit.

La commercialisation pourrait éventuellement suivre - quelque chose que Goossen connaît déjà bien. Auteur de 82 brevets délivrés, il a fondé une start-up en 2001 qui a ensuite été rachetée. Il transmet ses connaissances aux étudiants en tant que co-enseignant de l'entrepreneuriat de haute technologie, un cours pour les étudiants de premier cycle et des cycles supérieurs qui se concentre sur les finances, légal, problèmes scientifiques et d'ingénierie auxquels sont confrontées les startups technologiques.

Goossen encourage également les étudiants à être curieux. Ce projet de recherche a commencé avec une intuition, qui peut être le moteur de la découverte scientifique.

"Parfois, c'est juste un instinct sur ce qui pourrait être intéressant, " dit Goossen.