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Innovative Switchable Shading Appliances based on Nanomaterials and Hybrid Electrochromic Device Configurations

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Tecnologías de cristales inteligentes económicas e innovadoras

Los cristales electrocrómicos que brillan o se oscurecen instantáneamente presentan muchas aplicaciones comerciales; no obstante, por su alto peso y costes de producción no se comercializan a gran escala. Se introduce una importante mejora con el uso de una película fina flexible. Se trata de una tecnología de sombreado electrocrómico nueva y accesible de la Unión Europea.

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En el proyecto financiado por la Unión Europea INNOSHADE (Innovative switchable shading appliances based on nanomaterials and hybrid electrochromic device configurations) los científicos emplearon materiales electroactivos en dispositivos electrocrómicos innovadores (ECD). Al aplicar una baja tensión a las sustancias electroactivas, éstas reaccionan químicamente y cambian de color de forma reversible. Los polímeros a base de 3,4-etileno dioxitiofeno de la película fina utilizados en INNOSHADE permiten cambios rápidos de color con bajo consumo energético y sirven para ECD flexibles. Fue posible abaratar los costes de fabricación aplicando métodos de producción de alto rendimiento como los procesos continuos. La película electrocrómica fina diseñada por INNOSHADE es un hito dentro de las tecnologías de sombreado inteligente pues permite sortear las dificultades habituales de los ECD actuales. La película puede refaccionarse y es liviana, flexible y resistente al impacto. El interés de las entidades asociadas fue diseñar tres tipos específicos de productos: lentes oftálmicas, electrodomésticos, aeronaves y vehículos. La película de INNOSHADE también supone importantes beneficios para el medio ambiente y propiedades que permiten el desarrollo sostenible, por ejemplo, reduce el espacio y peso del montaje, se pierde menos calor y se ahorra energía. Los análisis del ciclo de vida ya han confirmado el bajo impacto ambiental de esta tecnología. Con esta película es posible moderar el uso de los sistemas de aire acondicionado en automóviles y edificios, y se evita la pérdida de calor cuando se incluye en las puertas de los hornos de cocina. Además, no son necesarias las cortinas mecánicas en las cabinas de las aeronaves, y el bajo peso permite ahorrar energía. La configuración básica de los ECD es una estructura tipo sándwich con cinco capas delgadas. Estas son una membrana de separación de polímeros, dos electrodos en cada lado de la membrana y dos capas conductoras transparentes en cada uno de los lados de los electrodos. Aplicando una baja tensión, los iones de litio del electrodo migran por el separador al otro electrodo, controlando la luz y el calor. Se realizaron cerca de ciento veinte mil ciclos en el laboratorio y no se observó un empeoramiento significativo del rendimiento. A temperaturas muy variadas, de -50 a 120 grados Celsius, la película presentó una muy buena estabilidad. En la actualidad, esta es una tecnología piloto y deberán continuar los avances para aplicarla en el sector industrial.

Palabras clave

Cristales inteligentes, electrocrómico, sombreado, película fina, dispositivos electrocrómicos

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