{"id":2397,"date":"2017-05-20T16:16:09","date_gmt":"2017-05-20T16:16:09","guid":{"rendered":"http:\/\/acolvise.org\/inicio\/?p=2397"},"modified":"2022-05-26T16:35:04","modified_gmt":"2022-05-26T16:35:04","slug":"vidrios-inteligentes-sistemas-autopotenciados","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/acolvise.org\/inicio\/vidrios-inteligentes-sistemas-autopotenciados\/","title":{"rendered":"Vidrios inteligentes: Sistemas autopotenciados"},"content":{"rendered":"\t\t
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Los Sistemas Autopotenciados que hacen a los vidrios inteligentes, m\u00e1s inteligentes<\/h2>\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Este avance en el vidrio fotocrom\u00e1tico le a\u00f1ade a las ventanas inteligentes las ventajas de las celdas solares transparentes que, adem\u00e1s de controlar la iluminaci\u00f3n, les permite aprovechar parte de la energ\u00eda sobrante que produce el vidrio, incrementando el ahorro energ\u00e9tico al aprovechar al m\u00e1ximo la iluminaci\u00f3n natural.<\/p>

Las ventanas equipadas con vidrios regulables o fotocrom\u00e1ticos pueden aumentar la iluminaci\u00f3n, enfriamiento o calefacci\u00f3n mediante la variaci\u00f3n del tono de su color, logrando un ahorro promedio de hasta 40% en los costos de energ\u00eda en las edificaciones.<\/p>

Los vidrios fotocromaticos inteligentes requieren alimentaci\u00f3n el\u00e9ctrica para funcionar, por lo tanto, son relativamente complicados de instalar en edificaciones existentes, pero mediante la aplicaci\u00f3n de una nueva tecnolog\u00eda en celdas solares transparentes, investigadores de la Universidad de Princeton han desarrollado una clase diferente de ventana inteligente: una ventana auto potenciada que promete ser asequible y de f\u00e1cil aplicaci\u00f3n en ventanas existentes. Este sistema cuenta con celdas solares que absorben selectivamente el espectro ultravioleta (UV) cercano, con lo que se logra que las nuevas ventanas sean completamente auto potenciadas.<\/p>

\u201cLa luz solar es una mezcla de radiaci\u00f3n electromagn\u00e9tica compuesta por rayos UV cercanos, luz visible, y energ\u00eda infrarroja o calor,\u201d declaro Yueh-Lin Loo, directora del Andlinger Center for Energy and the Enviroment. \u201cquer\u00edamos que la ventana inteligente controlara din\u00e1micamente la cantidad de luz natural y calor que puede ingresar en los ambientes, ahorrando costos de energ\u00eda el\u00e9ctrica y haciendo los espacios m\u00e1s confortables\u201d\u00a0<\/p>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\u201cEsta nueva tecnolog\u00eda es de hecho un manejo m\u00e1s inteligente del espectro completo de luz solar\u201d\t\t\t<\/p>\n\t\t\t\t\t<\/blockquote>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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El estudiante de doctorado Nicholas Davy sostiene una muestra del vidrio especial, que absorbe una porci\u00f3n del espectro solar para controlar las otras partes del mismo. Espec\u00edficamente, utiliza los rayos UV cercanos para generar electricidad, la cual potencia una reacci\u00f3n qu\u00edmica que oscurece o aclara el vidrio seg\u00fan sea necesario. Cuando se oscurece, las ventanas pueden bloquear m\u00e1s del 80 % de la luz visible. Foto por David Kelly Crow.<\/em><\/p>

La ventana inteligente controla la transmisi\u00f3n de la luz visible y el calor infrarrojo dentro de la edificaci\u00f3n, al tiempo que el nuevo tipo de celda solar utiliza el UV cercano para potenciar el sistema.<\/p>

\u201cEsta nueva tecnolog\u00eda es de hecho un manejo m\u00e1s inteligente del espectro completo de luz solar<\/em>\u201d Declaro Loo, quien es profesora de ingenier\u00eda qu\u00edmica y biol\u00f3gica. Loo es una de los autores del art\u00edculo publicado que describe la tecnolog\u00eda utilizada, la cual fue desarrollada en su laboratorio.<\/p>

Debido a que el UV cercano es invisible para el ojo humano, los investigadores se propusieron aprovecharlo para generar la energ\u00eda el\u00e9ctrica necesaria para activar la tecnolog\u00eda de tintado.<\/p>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\u201cUtilizar el UV cercano para potenciar estas ventanas signific\u00f3 que las celdas solares pudieran ser transparentes y ocupar la misma huella de la ventana sin competir por el mismo rango espectral o imponiendo restricciones est\u00e9ticas o de dise\u00f1o\u201d a\u00f1adi\u00f3 Loo. \u201cLas celdas solares t\u00edpicas est\u00e1n hechas de silic\u00f3n y son negras porque est\u00e1n dise\u00f1adas para absorber la luz visible y parte del calor infrarrojo, lo que las hace inapropiadas para esta aplicaci\u00f3n\u201d<\/em><\/p>

En el art\u00edculo publicado hoy en la revista Nature Energy, los investigadores describen como utilizaron semiconductores org\u00e1nicos \u2013 Derivados de hexabenzocoroneno contorsionados (HBCc) \u2013 para construir las celdas solares. Este material fue escogido por su estructura qu\u00edmica puede ser modificada para absorber un rango estrecho de longitudes de onda, en este caso la luz del UV cercano. Para construir estas celdas solares, las mol\u00e9culas del semiconductor se depositan sobre el vidrio a manera de finas pel\u00edculas con los mismos m\u00e9todos de producci\u00f3n utilizados en la fabricaci\u00f3n de los diodos org\u00e1nicos emisores de luz. Cuando la celda solar est\u00e1 operando, la luz solar excita los semiconductores HBCc y producen electricidad.<\/p>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Al mismo tiempo, los investigadores construyeron una ventana inteligente que consisti\u00f3 en pol\u00edmeros electrocr\u00f3micos que controlaban el tintado, y que podr\u00edan ser operados utilizando \u00fanicamente la electricidad generada por la celda. Cuando el UV cercano de la luz del sol genera la carga el\u00e9ctrica en la celda solar, la carga dispara una reacci\u00f3n en la ventana electrocr\u00f3mica, causando que cambie de transparente a azul oscura. Cuando esta oscurecida, la ventana puede bloquear m\u00e1s del 80 % de la luz visible.<\/p>

Nicholas Davy, estudiante de doctorado en el departamento de ingenier\u00eda qu\u00edmica y biol\u00f3gica de la universidad y el autor principal del art\u00edculo, dijo que otros investigadores ya hab\u00edan desarrollado celdas solares transparentes, pero estas ten\u00edan como objetivo utilizar la energ\u00eda del infrarrojo. Sin embargo, la energ\u00eda del infrarrojo trae consigo calor, as\u00ed que utilizarla para generar electricidad entrar\u00eda en conflicto con la funci\u00f3n de una ventana inteligente de controlar el flujo de calor que entra o sale de un edificio. Las celdas solares transparentes que utilizan el UV cercano, por otra parte, no generan tanta energ\u00eda como la versi\u00f3n que usa el infrarrojo, pero no impiden la transmisi\u00f3n de la radiaci\u00f3n infrarroja, por lo que complementan la funci\u00f3n de la ventana inteligente.<\/p>

Davy declar\u00f3 que el equipo de Princeton tiene como objetivo crear una versi\u00f3n flexible del sistema de ventana inteligente potenciada por el sol que pueda ser aplicada a ventanas existentes mediante pel\u00edculas.<\/p>

\u201cAlguien en su casa o apartamento podr\u00e1 utilizar estas pel\u00edculas inal\u00e1mbricas de ventana inteligente \u2013 que podr\u00edan tener alg\u00fan tipo capa de adhesivo para adherirse a la superficie \u2013 e instalarlas en el interior de sus ventanas.\u201d Dijo Davy. \u201cas\u00ed podr\u00eda controlar desde una app en su tel\u00e9fono el paso de la luz del sol en su casa, de esta forma mejora de manera instant\u00e1nea la eficiencia energ\u00e9tica, el confort y la privacidad.\u201d<\/em><\/p>

Joseph Berry, investigador principal del Laboratorio Nacional de Energ\u00eda Renovable (National Renewable Energy Laboratory), que estudia celdas solares, dijo que el proyecto es interesante porque el dispositivo se escala bien y se dirige a una parte espec\u00edfica del espectro solar.<\/p>

\u00abLa integraci\u00f3n de las celdas solares en las ventanas inteligentes las hace m\u00e1s atractivas para adiciones sin tener que lidiar con el cableado el\u00e9ctrico\u00ab, dijo Berry. \u00abY el rendimiento de voltaje es bastante bueno. El voltaje que han podido producir puede potenciar dispositivos electr\u00f3nicos directamente, lo que es tecnol\u00f3gicamente muy interesante.\u00bb<\/em><\/p>

\u00abNo genera suficiente energ\u00eda para un alimentar la carga de un autom\u00f3vil, pero puede proporcionar energ\u00eda auxiliar para dispositivos m\u00e1s peque\u00f1os, por ejemplo, un ventilador que enfriar\u00e1 el autom\u00f3vil que se encuentra parqueado bajo el sol\u00ab, dijo Loo.<\/p>

Adem\u00e1s de Loo y Davy, Melda Sezen-Edmonds, estudiante de postgrado en ingenier\u00eda qu\u00edmica y biol\u00f3gica, es coautora responsable de la parte electrocr\u00f3mica del art\u00edculo. Otros autores son Jia Gao, un investigador postdoctoral en el grupo de Loo, y que actualmente trabaja en Enablence Technologies en California; Xin Lin, estudiante de posgrado en ingenier\u00eda el\u00e9ctrica; Amy Liu, una licenciada en ciencias de la computaci\u00f3n; Nan Yao, director del Centro de Im\u00e1genes y An\u00e1lisis de Princeton; Y Antoine Kahn, profesor de ingenier\u00eda y ciencias aplicadas de Stephen C. Macaleer y vicedecano de la Escuela de Ingenier\u00eda y Ciencias Aplicadas de Princeton. El apoyo al proyecto fue proporcionado por la National Science Foundation, as\u00ed como por el Fondo Familiar Wilke administrado por la Escuela de Ingenier\u00eda y Ciencias Aplicadas de Princeton.<\/p>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Art\u00edculo tomado de www.princeton.edu<\/a><\/p>\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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