Un nouveau revêtement de verre peut réfléchir la chaleur du soleil en été et la diriger vers une pièce en hiver.
Les fenêtres sont importantes pour laisser entrer la lumière naturelle et la chaleur dans une pièce, mais il arrive qu’elles laissent entrer trop de chaleur ou qu’elles laissent sortir la chaleur artificielle. Des chercheurs d’Oxford ont mis au point un nouveau revêtement de fenêtre intelligent qui peut être réglé à la volée pour émettre ou réfléchir la chaleur du soleil en différentes quantités, réduisant ainsi jusqu’à un tiers les coûts énergétiques du chauffage et de la climatisation.
La clé de cette nouvelle technologie est un matériau à base de chalcogénure qui change de phase en réponse à la chaleur. Par temps froid, ce matériau absorbe les rayons infrarouges de la lumière solaire et les émet dans la pièce sous forme de chaleur. Mais lorsqu’il fait chaud, le matériau peut être changé pour renvoyer la chaleur du soleil vers l’extérieur, ce qui permet de garder l’intérieur du bâtiment plus frais. Dans les deux cas, l’idée est de réduire l’utilisation de la climatisation, qui est l’une des plus grandes consommatrices d’énergie.
L’équipe a également intégré de petites unités chauffantes transparentes dans le revêtement, qui activent le matériau à changement de phase à différents degrés. Grâce à cette configuration, le revêtement peut être ajusté à la demande pour émettre ou refléter la chaleur à différents taux. Ainsi, par exemple, il peut être réglé de manière à ce que 30 % du matériau reflète la chaleur et 70 % l’émette.
Quel que soit l’état dans lequel se trouve le matériau, il laisse passer la même quantité de lumière visible. L’équipe estime que, même en tenant compte de l’énergie nécessaire pour régler le matériau, les fenêtres équipées de ce type de verre permettraient à une maison ou à un bâtiment d’économiser entre 20 et 34 % d’énergie chaque année, par rapport aux fenêtres traditionnelles à double vitrage.
Des échantillons du nouveau verre dans les deux modes, montrant que la lumière les traverse toujours de la même manière.
Ce n’est pas, loin s’en faut, le seul revêtement de verre en cours de développement qui permet aux utilisateurs de choisir la quantité de chaleur qui passe à travers. Dans le passé, les fenêtres intelligentes utilisaient des matériaux électrochromiques, de minuscules miroirs orientés de manière à réfléchir la chaleur vers l’extérieur en été et vers l’intérieur en hiver, ou des films remplis de liquide qui gardent une pièce fraîche pendant la journée et chaude pendant la nuit.
Selon l’équipe, cette nouvelle conception devrait être relativement simple et peu coûteuse à mettre en œuvre, mais elle n’est bien sûr pas encore prête pour le grand public.
« Bien que d’importantes recherches soient nécessaires avant que cette technologie puisse être commercialisée, les résultats montrent que le concept est très prometteur et qu’avec des recherches supplémentaires, il peut atteindre de très bons rendements », a déclaré Harish Bhaskran, chercheur principal de l’étude.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsphotonics.1c01128
