di Giulia Cavaliere

 

Le smart windows sono una nuova generazione di finestre in grado di riflettere i raggi del sole: in questo modo si riesce  a isolare l’ambiente interno da quello esterno.

Come funzionano? Perlopiù grazie all’utilizzo di speciali cristalli liquidi, in grado di mantenere la trasparenza, che permetterà alle smart windows di diventare centrali nello sviluppo e nella diffusione delle smart home e delle costruzioni di nuova generazione: case intelligenti capaci di rispondere nel modo più green possibile a tutte le nostre esigenze.

Le smart windows sono dotate di interruttori manuali per attivare e disattivare il sistema autonomamente ma offrono anche la possibilità alternativa di impostare l'attivazione automatica collegandole a dei rilevatori di temperatura che ricordano un po’ i termostati che tutti noi abbiamo nelle nostre case.

Grazie alle finestre intelligenti sarà possibile risparmiare energia e a oggi è rilevato che si potranno tagliare i costi energetici per una percentuale che si aggira intorno al 14%.

Durante la stagione estiva non ci sarà più bisogno di ricorrere all'uso dell'aria condizionata per rinfrescare gli ambienti interni mentre d'inverno, invece, non si ridurrà il calore proveniente dal sole e di conseguenza non si raffredderà ulteriormente l'ambiente casalingo mantenendo naturalmente le temperature ideali.

Immaginate dunque una finestra intelligente che diventa trasparente quando è buio o fa freddo, ma si scurisce quando il sole è luminoso, trasformando quella luce solare in elettricità.

Le tipiche finestre intelligenti assorbono o riflettono la luce del sole senza convertire l’energia solare, tuttavia, le nuove finestre smart convertono la luce del sole dei giorni luminosi in energia utile al funzionamento tecnologico di automobili, display e potenzialmente molte altre tecnologie.

Attualmente esistono diverse tipologie di smart windows, come ad esempio Vitrius, una finestra intelligente ispirata al lunotto delle auto, oppure View, che cambia colore grazie a un’app e a un sottile strato di materiale elettrocromatico. Poi c’è l’East China University Smart Window, che isola utilizzando la gelatina e ancora il modello prodotto dalla University of Texas che controlla luce e calore e offre la possibilità di scegliere fra tre diverse configurazioni – luminoso caldo (che permette l’ingresso di luce e calore), luminoso freddo e buio (che impedisce l’ingresso sia alla luce che al calore). A differenza delle altre finestre queste vetrate permettono di definire con precisione le quantità di illuminazione e di calore che entreranno negli interni in modo automatico senza necessità di cambiare le nostre finestre visto che i pannelli che le rendono smart sono applicabili.

La ricerca dello scienziato Lawrence Livermore al National Laboratory Steven Hawks e dei colleghi di Berkeley al Lawrence Berkeley National Laboratory all’Università di Shanghai, Purdue University e all’Università di Stoccolma, appare su Nature Materials si occupa di lavorare alle recenti scoperte del campo, in particolare su uno dei materiali più recenti nella ricerca: la perovskite.

Precedenti ricerche in quest'area hanno utilizzato materiali che non possono passare da una fase trasparente a una fase non trasparente in modo reversibile.

Gli scienziati hanno fatto la scoperta mentre studiavano la transizione del materiale: una perovskite inorganica. Quando il materiale cambia la sua struttura cristallina, cambia infatti da trasparente a non trasparente.

I vetri intelligenti possono quindi rispondere a stimoli esterni modificando le proprie caratteristiche di trasparenza, colorazione e grado di schermatura dalla radiazione solare, lucentezza, mantenendo inalterate le proprietà strutturali. La ricerca sul piano architettonico e l’innovazione tecnologica si stanno davvero aprendo verso orizzonti sempre nuovi rivolti al campo della sostenibilità e del risparmio energetico per il contenimento dei consumi e il miglioramento dell’efficienza energetica negli edifici.

In Italia, grazie alla ricerca Eni in collaborazione con il MIT (Massachusetts Institute of Technology) di Boston e il Politecnico di Milano, è nato un primo prototipo di smart window che cattura l’energia solare e la trasforma in elettricità. La prima finestra di questo tipo è installata al Centro di Innovazione Tecnologica di Eni a San Donato Milanese (MI) ed è solo una rappresentazione minima di quanto prodotto nei laboratori di Eni che, insieme ad altre aziende specializzate, sta mettendo in campo e provando nuove tecnologie per l’applicazione dell’energia solare nel campo della bioedilizia e dell’efficienza energetica.