Une fenêtre intelligente qui filtre à volonté chaleur et lumière

zoom

Des chercheurs américains du prestigieux Laboratoire national Lawrence Berkeley, dirigés par Delia Milliron, ont mis au point un nouveau type de vitrage intelligent, capable de filtrer de manière distincte et contrôlée chaleur et lumière visible.

Pour y parvenir, les chercheurs ont inséré dans un verre spécial - qui contient de l'oxyde de niobium - des cristaux nanométriques d'oxyde d'indium-étain (ITO), un alliage métallique qui possède la propriété de rester transparent lorsqu'il est déposé en couches très minces. Il est par exemple utilisé par l'industrie dans les écrans plats ou tactiles. Ils ont ensuite placé en sandwich avec une autre couche de verre au niobium un électrolyte, une substance conductrice d'électricité.

Lorsqu'aucun courant électrique ne la traverse, la vitre est semblable à n'importe quelle autre et laisse passer indistinctement lumière et chaleur (rayonnements de l'infrarouge proche).

Mais si l'on génère un faible courant dans cette vitre, seule la lumière peut alors la traverser, tandis que la chaleur reste bloqée à l'extérieur. Enfin, si le courant est plus fort (2,5 volts environ), la vitre devient totalement opaque. Grâce à ce "nano-sandwich", les chercheurs ont obtenu des performances en matière d'isolation et de filtrage cinq fois supérieures à celles du seul verre au niobium, avec en outre une excellente stabilité du matériau dans la durée.

"La régulation de la lumière et du chauffage dans les bâtiments requiert d'importantes quantités d'énergie, et une part non négligeable de cette énergie pourrait être économisée avec des fenêtres plus intelligentes et efficaces", rappelle Delia Milliron, du Laboratoire national Lawrence Berkeley américain, qui ajoute "Bien que notre matériau soit d'abord destiné au secteur du bâtiment et du logement, il pourrait avoir de nombreuses applications dans d'autres domaines, comme l'industrie, l'automobile ou encore l'aéronautique."

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

The Daily Californian

Jeudi, 19/09/2013 - 08:57

http://www.rtflash.fr/fenetre-intelligente-qui-filtre-volonte-chaleur-et-lumiere/article

Une vitre intelligente contrôle la lumière et la chaleur

En mélangeant des nanoparticules à un verre spécial, des chercheurs ont fabriqué une vitre intelligente capable de bloquer la chaleur du Soleil tout en laissant passer sa lumière, pour redevenir ensuite totalement transparente ou opaque à volonté.

De telles vitres électro-chimiques, à la couleur et/ou l'opacité variables, ont déjà été conçues. Mais ce prototype présenté mercredi dans la revue britannique Nature «est le premier à pouvoir filtrer différemment chaleur et lumière visible», insistent ses concepteurs.

Pour y parvenir, les chercheurs ont inséré dans un verre spécial - qui contient de l'oxyde de niobium - des cristaux nanométriques d'oxyde d'indium-étain (ITO), un alliage métallique qui a la propriété de rester transparent lorsqu'il est déposé en couches très minces. Il est par exemple utilisé par l'industrie dans les écrans plats ou tactiles.

Ils ont ensuite placé en sandwich avec une autre couche de verre au niobium un électrolyte, une substance conductrice d'électricité.

Lorsqu'aucun courant électrique ne la traverse, la vitre est semblable à n'importe quelle autre et laisse passer indistinctement lumière et chaleur (rayonnements de l'infrarouge proche).

Mais si on impulse un faible courant, seule la lumière traverse le dispositif, qui bloque la majorité de la chaleur. Et si le courant est plus fort (2,5 volts environ), la vitre devient totalement opaque.

Grâce aux propriétés de l'ITO à l'échelle nanométrique, les chercheurs ont obtenu un résultat inattendu, aux performances cinq fois supérieures à celles du seul verre au niobium, avec une «excellente stabilité» du matériau après usage répété, affirment-ils.

«La régulation de la lumière et du chauffage dans les bâtiments requiert d'importantes quantités d'énergie, et une part non négligeable de cette énergie pourrait être économisée avec des fenêtres plus intelligentes et efficaces», rappelle Delia Milliron, du Laboratoire national Lawrence Berkeley américain, qui a participé à l'étude.

«Notre matériau a été développé dans l'idée de servir pour les bâtiments, mais il pourrait aussi être utile dans les automobiles ou les avions», explique-t-elle.

Il reste toutefois beaucoup de travail pour rendre cette technologie viable à l'échelle industrielle, reconnaît la physicienne.

Pour être rentables, ces vitres intelligentes devront notamment permettre des économies d'énergie suffisantes pour compenser le coût élevé des matériaux utilisés, rares et chers.

Agence France-Presse
15/08/2013 10h36

Canoe.ca