Quante volte ci siamo chiesti come mantenere gli ambienti domestici e lavorativi più freschi nei mesi estivi, più illuminati durante l’inverno e meno dispendiosi in termini energetici durante tutto l’anno? Una risposta innovativa arriva dalla ricerca scientifica italiana: un composto in grado di modificare autonomamente la propria colorazione reagendo alla temperatura ambientale o a uno stimolo elettrico.
Questo sistema adattivo consiste in un gel contenente perovskite che risponde immediatamente alle variazioni esterne, schiarendo o scurendo una superficie secondo necessità. Messo a punto dal Cnr-Nanotec in collaborazione con gli studiosi dell’ENS Paris-Saclay, rappresenta un metodo efficace e promettente per controllare meglio illuminazione e temperatura con un consumo energetico praticamente irrisorio.
Il meccanismo del composto adattivo
Il cuore dell’innovazione risiede in un gel polimerico contenente perovskiti bidimensionali. Questi materiali sono già ampiamente esplorati nel campo della fotonica, ma in questo contesto trovano un’applicazione del tutto inedita. L’aspetto più affascinante è la possibilità per gli scienziati di calibrare accuratamente le quantità di perovskiti e copolimero, proprio come seguendo una formula chimica precisa. Modificando le proporzioni si ottengono variazioni di tonalità, trasparenza, soglia termica di attivazione e capacità conduttiva.
Il prodotto finale è un materiale versatile: agisce contemporaneamente come elettrolita e componente cromogenica. In sostanza, svolge una doppia funzione. Questo consente di creare i cosiddetti dispositivi termo-elettrocromici (TECD), sistemi compatti che rispondono sia al calore che all’elettricità offrendo quattro configurazioni ottiche distinte.
Concretamente: può risultare trasparente, pigmentato, con diversi gradi di opacità e filtraggio luminoso. E tutto questo su richiesta.
Le caratteristiche tecniche: rapidità, durabilità e controllo luminoso fino al 75%
Ecco dove la tecnologia sostenibile mostra il suo vero potenziale:
- il composto può controllare l’intensità luminosa fino al 75%, un risultato eccezionale per questa tipologia di soluzioni;
- la transizione da trasparente a colorato avviene in meno di sessanta secondi;
- il ritorno allo stato trasparente richiede solo pochi secondi;
- conserva stabilità e reversibilità anche a 80 °C, senza deterioramento dopo numerosi cicli operativi.
Queste caratteristiche si traducono in infissi che si autoregolano in base all’illuminazione naturale, display che gestiscono autonomamente la luminosità e sistemi ottici che richiedono un dispendio energetico minimo rispetto alle tecnologie convenzionali. Un’opportunità concreta per chi desidera limitare sprechi e consumi mantenendo elevati standard di comfort abitativo.
Gli sviluppi futuri della sperimentazione
Il gruppo di ricerca continua a lavorare intensamente. Marco Pugliese, tecnologo del Cnr-Nanotec, chiarisce che l’obiettivo attuale è ridurre la soglia termica necessaria per il cambiamento cromatico e impiegare materiali bidimensionali ancora più ecologici. Infine, Fabrizio Illuminati, direttore del Cnr-Nanotec, riassume la prospettiva:
Questa tecnologia dimostra concretamente come un approccio modulare alla scienza dei materiali possa generare soluzioni flessibili, personalizzabili e con un impatto reale sulla nostra quotidianità.
Fonte: Nano Energy