Nuovo materiale trasparente promette edifici freschi e luminosi senza bollette

Un materiale innovativo che promette di rivoluzionare le pratiche di edilizia sostenibile è stato sviluppato dai ricercatori del Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Il metamateriale a base polimerica potrebbe presto sostituire i tradizionali componenti in vetro negli edifici, offrendo una migliore regolazione della luce e della temperatura.

Una svolta nell’edilizia sostenibile

Il metamateriale microfotonico multifunzionale (PMMM) a base di polimeri di recente sviluppo combina molteplici funzioni, come la diffusione della luce, l’autopulizia e il raffreddamento radiativo passivo. Questo metamateriale, composto da microscopiche piramidi di silicone, non solo consente il passaggio della luce solare, ma irradia anche in modo efficiente il calore attraverso la finestra di trasmissione a infrarossi a onde lunghe della Terra, fornendo raffreddamento senza ulteriore consumo di energia.

Efficienza e prestazioni

Il materiale è stato rigorosamente testato sia in laboratorio che in condizioni esterne reali. Ha dimostrato un effetto di raffreddamento fino a 6°C al di sotto della temperatura ambiente e ha raggiunto una trasparenza del 95%, rispetto al 91% del vetro convenzionale. La struttura micropiramidale del PMMM disperde il 73% della luce solare in entrata, riducendo l’abbagliamento e migliorando la privacy.

Ampie applicazioni

Bryce S. Richards, professore presso IMT e LTI, evidenzia il potenziale del materiale di trasformare gli spazi interni. La sua elevata trasmissione luminosa può migliorare la produttività negli ambienti di lavoro e aumentare la fotosintesi nelle serre del 9%. Inoltre, le sue proprietà superidrofobiche garantiscono una facile manutenzione, simile a una foglia di loto.

Futuro dello sviluppo urbano

Richards e il suo collega Gan Huang sottolineano la scalabilità del PMMM. Ne prevedono l’integrazione nell’architettura e nella pianificazione urbana sostenibili, riducendo la necessità di aria condizionata e massimizzando l’uso della luce naturale. I risultati della ricerca sono stati pubblicati su Nature Communications, [1] mostrando il suo potenziale impatto sull’edilizia in generale.

FAQ

Che cos’è il PMMM?

Il PMMM è un metamateriale polimerico micro-fotonico multifunzionale sviluppato per migliorare la regolazione della luce e della temperatura negli edifici.

Quali sono le proprietà principali del PMMM?

Le proprietà principali includono diffusione della luce, raffreddamento radiativo passivo e capacità di auto-pulizia.

Come funziona il raffreddamento radiativo del PMMM?

Il PMMM rilascia calore attraverso la finestra di trasmissione infrarossa a lunga lunghezza d’onda dell’atmosfera terrestre, permettendo il raffreddamento senza consumo di elettricità.

Quanto è trasparente il PMMM rispetto al vetro?

Il PMMM ha una trasparenza del 95%, superiore al 91% del vetro tradizionale.

Quali sono i benefici del PMMM per le serre?

Il PMMM può aumentare l’efficienza della fotosintesi del 9%, migliorando così i raccolti nelle serre.

Come si pulisce il PMMM?

Il PMMM è superidrofobico, simile a una foglia di loto, il che significa che l’acqua e lo sporco si rimuovono facilmente dalla sua superficie.

Quali sono i vantaggi per l’architettura sostenibile?

Il PMMM può ridurre la dipendenza dai condizionatori d’aria e ottimizzare l’uso della luce solare, contribuendo a edifici più efficienti dal punto di vista energetico.

Dove è stato pubblicato lo studio?

Lo studio è stato pubblicato su Nature Communications nel 2024.

Approfondimenti

  1. Low-temperature Leidenfrost-like jumping of sessile droplets on microstructured surfaces | Nature Physics
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