Des chercheurs réinventent le verre pour l’adapter à un monde plus chaud
Des scientifiques ont mis au point un revêtement de vitre qui ressemble à du verre dépoli, mais qui est plus clair, atténue le réchauffement de l’air intérieur afin de réduire la dépendance à la climatisation, et ne nécessite pas de nettoyage.
Par l’équipe d’Anthropocene Magazine (Opens in a new window)
Les parois en verre sont idéales pour laisser entrer la lumière naturelle et éclairer salons et bureaux. Mais elles ne sont pas idéales pour préserver l’intimité, sans compter qu’elles peuvent surchauffer les pièces et produire des reflets gênants sur les écrans d’ordinateur.
Or, des chercheurs viennent de mettre au point un matériau de revêtement qui laisse passer plus de lumière qu’une vitre ordinaire, mais en en diffusant la majeure partie, comme le ferait une vitre en verre dépoli. Ainsi, une mince pellicule de ce matériau refroidit les températures ambiantes d’autant que 6 °C. De plus, sa surface imite celle d’une feuille de lotus et se nettoie d’elle-même (Opens in a new window). Grâce à ce matériau pelliculaire, on pourrait donc concevoir des vitres intelligentes (Opens in a new window) qui rendraient les bâtiments plus écologiques tout en favorisant le bien-être et la productivité des occupants.
Le verre dépoli ou les films diffuseurs de lumière constituent une solution courante pour réduire les reflets et préserver l’intimité. Ces films sont généralement fabriqués de plastique incrusté de particules microscopiques de matériaux transparents comme la silice.
Les chercheurs ont également mis au point de nombreux revêtements comportant de petites saillies et des structures microscopiques qui repoussent l’eau et préviennent l’accumulation de saletés. De nombreux travaux sont en cours dans les domaines du refroidissement passif (Opens in a new window) et des matériaux qui reflètent la lumière du soleil et renvoient la chaleur dans l’espace (Opens in a new window).
L’équipe de l’Institut de technologie de Karlsruhe a réuni toutes ces caractéristiques dans un nouveau matériau pelliculaire qui a fait l’objet d’un article dans la revue Nature Communications (Opens in a new window). À base de plastique, ce revêtement est recouvert de micropyramides d’un diamètre équivalent à un dixième de celui d’un cheveu humain.
Alors qu’une vitre en verre ordinaire laisser passer 91 % de la lumière, le verre recouvert du nouveau film est transparent à 95 %. Toutefois, 73 % de la lumière est diffusée, ce qui signifie que la lumière est plus vive, mais que la vitre masque la vue et atténue les reflets.
Le matériau ne retient pas la lumière et la chaleur du soleil (Opens in a new window). Il reflète plutôt la chaleur sous la forme d’un rayonnement infrarouge à ondes longues qui traverse directement l’atmosphère et se rend dans l’espace. Les essais en intérieur ont montré que le matériau reste plus frais que l’air ambiant de 6 °C. Les pyramides créent également des angles aigus qui font perler l’eau et la font rouler, entraînant la poussière avec elle, un peu à la manière de la surface hydrophobe des feuilles de lotus.
« Le matériau peut à la fois optimiser l’utilisation de la lumière du soleil à l’intérieur, fournir un refroidissement passif et réduire la dépendance à la climatisation », a déclaré l’auteur principal, Gan Huang, dans un communiqué de presse. « La solution est évolutive et peut être intégrée sans problème dans les plans de construction de bâtiments et de développement urbain respectueux de l’environnement. »
Source : Gan Huang et coll. Radiative cooling and indoor light management enabled by a transparent and self-cleaning polymer-based metamaterial. Nature Communications, 2024.
Article original en anglais : https://www.anthropocenemagazine.org/2024/06/this-window-coating-provides-privacy-and-cooling-and-does-not-require-cleaning/ (Opens in a new window)
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(Opens in a new window)Anthropocène est la version française d’Anthropocene Magazine (Opens in a new window). La traduction française des articles est réalisée par le Service de traduction de l’Université Concordia (Opens in a new window), la Durabilité à l’Ère Numérique (Opens in a new window) et le pôle canadien de Future Earth (Opens in a new window).