Una finestra polarizzata

Ricordate il vetro che diventa specchio con un’apposita pellicola progettata dal Japan’s National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST)? L’obiettivo del progetto era cercare di ridurre notevolmente il passaggio di luce solare e quindi l’irraggiamento termico dovuto ai raggi solari, realizzando una sorta di isolamento termico degli ambienti. Questa tipologia di pellicola si basa su materiali elettrocromici, che quindi sono capaci di cambiare il proprio stato in base al passaggio di corrente elettrica. Per questo motivo, affinché funzionino, è sempre necessario una sorgente di tensione e quindi un’alimentazione elettrica.

Lo stesso istituto di ricerca insieme alla Sumitomo Chemical Co Ltd stanno sviluppando un’altra tipologia di pellicola passiva, cioè capace di regolare l’irraggiamento termico senza la necessità di generare un passaggio di elettroni.

In pratica, la nuova concezione di pellicola si basa sulle proprietà fisiche degli angoli di riflessione e rifrazione e sulle variazioni che questi angoli subiscono quando i raggi passano da un materiale ad un altro. Inoltre, un altro assunto alla base di questo sistema è la differente angolazione dei raggi solari fra la stagione invernale e quella estiva.

Un po’ come le lenti polarizzate, la pellicola è costruita unendo due differenti fogli trasparenti. In generale, se i raggi solari incidono sul primo foglio all’esterno con un angolo maggiore di un certo valore, questi vengono riflessi a tal punto da essere rimbalzati fuori dal foglio, evitandone così il passaggio al foglio successivo. Questa condizione avviene durante la calda stagione estiva, realizzando così un isolamento termico dell’ambiente interno.

Al contrario, in inverno, i raggi colpiscono la superficie della pellicola con raggi di incidenza inferiori, che consentono quindi il passaggio del raggio stesso attraverso il primo foglio della pellicola e la successiva rifrazione nel secondo foglio con deviazione del percorso a cui il raggio è sottoposto.

Il fenomeno della rifrazione porterebbe con sé come conseguenza una visione distorta dell’esterno e il materiale non sarebbe quindi perfettamente trasparente.
Questa problema è stato superato, facendo corrispondere nella pellicola due fogli non paralleli fra loro, ma composti comunque in modo tale che l’effetto di rifrazione fosse cancellato, per realizzare così una completa trasparenza del materiale.

AIST ha considerato dunque che il quantitativo di luce solare potesse essere controllato attraverso l’angolo di incidenza dei raggi solari e ha sviluppato un programma di analisi del percorso dei fasci luminosi, ottenendo così alcune informazioni importanti sulla riflessione e trasmissione della luce solare.

Sulla base di queste analisi, AIST ha individuato la giusta struttura per bloccare i raggi solari diretti, pur realizzando la tipica trasparenza delle finestre. Definito il processo tecnologico, Sumitomo Chemical ha creato un prototipo della pellicola, di cui comunque vanno ottimizzati ancora alcuni aspetti, per arrivare a una completa commercializzazione del prodotto entro i prossimi due o tre anni.

(via Gizmodo )