El reto de alargar la vida de las ventanas inteligentes.

Las nuevas ventanas electrocrómicas, también conocidas como ventanas inteligentes (smart windows), comparten en todos sus modelos un problema que se pone de manifiesto desde hace relativamente poco, dada su corta existencia, la vida limitada de sus baterías recargables. Investigadores de la Universidad de Uppsala, han diseñado un novedoso sistema enfocado a “rejuvenecer” este tipo de ventanas en los casos en los que muestren síntomas de envejecimiento. El estudio, publicado en la prestigiosa revista científica Nature Materials, puede abrir puertas a que otros sistemas que puedan beneficiarse de esta tecnología.

Las ventanas inteligentes, hacen posible que podamos controlar cuanta luz solar y energía calorífica puede entrar en una determinada estancia. La energía calorífica del sol, frecuentemente produce altas temperaturas en el interior de edificios aun en climas muy fríos, generando el consecuente aumento del gasto energético, sobre todo en edificios comerciales, las smart windows pueden reducir drásticamente este gasto energético mediante simples ajustes.

Las ventanas inteligentes, se controlan de forma eléctrica. Este tipo de ventanas, resultado de las investigaciones de la Universidad de Uppsala, se fabrican desde hace relativamente poco tiempo entre otros por la compañía ChromoGenics AB.

El funcionamiento de estas ventanas, se produce mediante la composición de series de capas finas superpuestas, las más importantes, las de oxido de tungsteno y óxido de níquel, ambas de un ancho aproximado de un tercio de micrómetro. Las capas se separan con una capa intermedia de electrolitos, que permite que la opacidad de las ventanas a la luz y el calor cambie mediante la aplicación de una corriente eléctrica en la capa intermedia de la ventana.

“El principio básico de funcionamiento, recuerda al de una batería eléctrica. En este caso, el oxido de tungsteno es el cátodo y el níquel el ánodo. La opacidad depende de cuanta carga aplicamos a la batería” comenta Rui-Tao Wen, estudiante de la Universidad de Uppsala que realizo este estudio como parte de su tesis doctoral.
La vida útil de las baterías eléctricas, y por extensión de las ventanas electrocromicas es un problema sobradamente conocido. Es necesario que sigan funcionando después de innumerables ciclos de carga y descarga para ser realmente eficaces.

En este estudio, los investigadores demuestran que una capa electrocrómicas de oxido de tungsteno cargada y descargada repetidamente, comienza a perder capacidades, pero que dichas capacidades, pueden ser restauradas a su capacidad de carga inicial.

Esto se consigue mediante la aplicación de una ligera corriente eléctrica mientras la ventana esta en modo luz, que lleva aproximadamente una hora, y que consigue de esta manera retirar las cargas eléctricas anteriores que todavía permanecen en el material, dejando la capa de oxido de tungsteno como nueva.

“Esta es una nueva manera de rejuvenecer las ventanas inteligentes para que duren mucho más tiempo. Y este mismo principio, puede utilizarse también para otras baterías eléctricas.” Comenta el Profesor Claes-Göran Granqvist del Laboratorio Angström en la Universidad de Uppsala.