Potresti aver sentito parlare di finestre elettrocromiche o occhiali da sole che possono essere commutati elettronicamente tra stati chiari e colorati. Bene, la stessa tecnologia è stata applicata a un nuovo materiale che potrebbe sia riscaldare che raffreddare gli edifici, se montato sulle loro pareti esterne.
Sebbene non tutti funzionino esattamente allo stesso modo, i dispositivi elettrocromici in genere incorporano due strati sottili e chiari di materiale dell'elettrodo, con un materiale elettricamente reattivo inserito tra di loro. Quest'ultimo materiale è trasparente per impostazione predefinita, ma si scurisce quando una corrente elettrica scorre tra gli strati dell'elettrodo.
Sviluppato dagli scienziati della Duke University della Carolina del Nord, il nuovo materiale funziona in modo simile. Incorpora due strati di elettrodi in grafene, ognuno dei quali ha una griglia d'oro depositata su un lato per migliorare la sua conduttività elettrica. Tra questi strati c'è un elettrolita liquido che contiene nanoparticelle metalliche. Sul fondo del materiale c'è uno strato di una sostanza riflettente - uno specchio, in altre parole.
Quando una corrente elettrica scorre tra gli elettrodi, le nanoparticelle rispondono raggruppandosi vicino all'elettrodo superiore. Ciò fa sì che l'elettrolita dia nero, in modo che assorba e intrappola sia gli spettri visibili che quelli nel vicino infrarosso della luce solare in arrivo. Il materiale si riscalda di conseguenza, consentendo di aumentare il sistema di riscaldamento esistente dell'edificio.
Quando la corrente elettrica viene invertita, le nanoparticelle nell'elettrolita si diffondono, rendendolo trasparente per rivelare lo specchio sottostante. Quello specchio riflette la luce solare lontano dal materiale, inoltre consente a qualsiasi luce del vicino infrarosso (calore) che potrebbe essere intrappolata dietro di esso di fuggire. In questo modo, aiuta l'edificio a rimanere fresco. Va notato che lo strato riflettente non è trasparente, quindi il materiale non può essere utilizzato come vetro per finestre.
Gli scienziati stanno ora sviluppando ulteriormente la tecnologia, che includerà l'aumento del numero di volte in cui può andare avanti e indietro tra stati chiari e opachi - attualmente può farlo solo circa 24 volte prima di perdere efficienza.