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Des fenêtres intelligentes qui tiennent compte de la hauteur du Soleil dans le ciel pourraient ajuster la quantité de lumière entrant dans votre maison au cours des saisons, ce qui contribuerait à réguler la température et à réduire les besoins en énergie pour le système de chauffage et de climatisation tout au long de l’année.

Des fenêtres intelligentes 

Il existe déjà des fenêtres qui bloquent la chaleur du Soleil en été tout en la laissant passer en hiver, mais Yi Long, de l’université technologique de Nanyang en Chine, et ses collègues ont mis au point un nouveau type de fenêtre intelligente qui peut également s’adapter à la hauteur du Soleil dans le ciel.
La plupart des fenêtres intelligentes en cours de développement sont fabriquées à partir de dioxyde de vanadium, dont la structure moléculaire change, de sorte qu’il agit comme un métal à des températures supérieures à 68° Celsius et comme une céramique à des températures inférieures. La phase métallique bloque la lumière du proche infrarouge, qui transporte le plus de chaleur, alors que la phase céramique laisse circuler cette chaleur.
Bien que cela permette en théorie d’ajuster les fenêtres à la volée, même les jours les plus ensoleillés n’atteignent pas 68° Celsius. Long et ses collègues ont ajouté du tungstène au dioxyde de vanadium pour fabriquer leurs fenêtres intelligentes, ce qui a fait chuter cette température critique à 40° Celsius.

Un réseau horizontal avec des crêtes

Mais ce n’est pas seulement la température qui change entre les saisons, car le Soleil est plus haut dans le ciel en été. Pour y remédier, les chercheurs ont utilisé leur matériel pour imprimer en 3D un réseau horizontal avec des crêtes de 0,2 millimètre de large qui pourrait être placé sur des fenêtres en verre ordinaires.
En hiver, la lumière du Soleil peut passer directement entre les crêtes puisqu’elle est plus susceptible de venir de l’horizon, mais en été, elle les frappe et est absorbée parce qu’elle vient du haut du ciel. En moyenne, ces grilles laissent passer environ 43 % de la lumière visible.

Un rendement énergétique supérieur de 23 %

En simulant la quantité d’énergie que ces grilles pourraient permettre d’économiser dans des villes du monde entier, notamment Athènes en Grèce, Guangzhou en Chine et Miami aux États-Unis, les chercheurs ont découvert que si toutes les fenêtres étaient équipées de ces grilles, elles pourraient avoir un rendement énergétique supérieur d’environ 23 %.
Cette recherche a été publiée dans Advanced Optical Materials.
Source : New Scientist
Crédit photo : Pixabay

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