06/Feb/07

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Espejo o vidrio transparente a voluntad

Un grupo japonés del National Institute of Advance Industrial Science and Technology y del AIST ha desarrollado una película delgada que convierte un vidrio en un espejo dinámico, haciendo que pase de estado transparente a reflector a voluntad.

En trabajos previos se centraron en el uso de películas basadas en una aleación de níquel-magnesio que tenía la misma función, pero que exhibía un tono amarillento en estado transparente que no le hacía apto para su uso en ventanas o automóviles.

El nuevo producto está hecho de una aleación de titanio y magnesio. Además han podido demostrar que se puede depositar en capas delgadas sobre planchas de vidrio de 60 x 70 cm.

El espejo dinámico consiste en dos capas de vidrio que encierran una cavidad recubierta en su interior con la aleación. La cavidad se rellena con un gas consistente en hidrógeno al 1% o bien oxigeno al 20%.

La idea detrás de este concepto es el ahorro de energía que supone cambiar el grado de transparencia de las ventanas para permitir dar más o menos paso a la luz del sol. En invierno se permitiría el máximo y en verano el mínimo.

Existen desde hace tiempo los vidrios electrocrómicos, que se vuelven oscuros a voluntad. Su grado de transmisión de la luz cambia al variar el voltaje aplicado. Sin embargo, pasado un tiempo la energía cedida al vidrio en su estado oscuro tarde o temprano eleva la temperatura del mismo y éste comienza a emitir radiación infrarroja que obliga al uso del aire acondicionado.

Para superar este problema se pensó en un sistema que reflejara la luz del sol en lugar de bloquearla, y de este modo la luz reflejada necesariamente no contribuiría de ninguna manera.

En 1996 se desarrolló en Holanda un dispositivo de este tipo basado en itrio, lantano y paladio; pero al ser estos elementos muy caros sus aplicaciones comerciales eran reducidas.

Más tarde en el Lawrence Berkeley National Laboratory (EEUU) desarrollaron un espejo dinámico basado en una aleación de níquel-magnesio que era barata y que daba alta transparencia. En 2002 el grupo japonés se puso a trabajar en este material, pero descubrió que en el estado transparente el espejo dinámico no tenía un color neutro, problema que solucionaron más tarde con la aleación de magnesio-titanio que ahora presentan.

Sobre el vidrio depositan una capa de 40nm de esta aleación y encima otra de 4 nm de paladio. Esta capa es reflectora, pero se torna transparente cuando se expone a una atmósfera que contiene hidrógeno pero no oxígeno. Vuelve al estado reflector cuando se expone a una atmósfera que contiene oxígeno pero no hidrógeno.

Creando un sándwich con dos vidrios recubiertos se puede crear una cavidad que se puede rellenar o bien con un gas con un contenido de un 20% de oxígeno o con uno que contiene hidrógeno al 1%. Tanto el oxígeno como el hidrógeno se pueden obtener fácilmente de la descomposición del agua.

El prototipo final de 60 x 70cm funciona adecuadamente y representa el primer prototipo a tamaño realista de un espejo dinámico de este tipo.

Fuente: Neofronteras. Aportado por Eduardo J. Carletti