Revista >> Septembrie 2021 [Nr. 237] >> Cercetare & Invatamant superior

INCDFM – Proiecte cu Norvegia

Dr. Ioana Pintilie, Dr. Oana Rasoga, Dr. Victor Kuncser

23 Septembrie 2021

Proiectul TEESM („Materiale termocromice pentru eficientizarea energetică a ferestrelor inteligente”) se desfăşoară în cadrul eforturilor europene pentru o societate competitivă, bazată pe utilizarea judicioasă a energiilor verzi şi respectiv pe economisirea energiei. Început în ianuarie 2021, proiectul se derulează pe o perioadă de 3 ani, iar consorţiul implicat în derularea acestui proiect este format din 3 entităţi de cercetare: (i) promotorul proiectului este Institutul Naţional de CD pentru FizicaLaserilor, Plasmei şi Radiaţiei (INFLPR), România având ca parteneri (ii) Universitateadin Stavanger, UIS, Norvegia şi (iii) Institutul Naţional de CD pentru FizicaMaterialelor (INCDFM), România, conform afişului asociat şi website-ului: https://teesm.inflpr.ro/ro/node/6

Ideea de bază a proiectului este de gestionare optimă a pierderilor energetice în clădiri. Dacă anveloparea pereţilor poate rezolva în parte această problemă, controlul pierderilor la nivelul ferestrelor implică găsirea de soluţii inovative, care să împiedice pierderea de căldură, iarna, şi respectiv acumularea de căldură, vara.

Tendinţa actuală este cea legată de conceptul de fereastră inteligentă. Acest concept implică printre altele şi găsirea/utilizarea unor acoperiri cât mai adecvate aplicate ferestrelor de sticlă (sticla fiind un material ineficient energetic), astfel încât acestea să posede o transmisie cât mai bună a radiaţiei în domeniul vizibil, blocând în acelaşi timp radiaţia de infraroşu. Vara, „inteligența” ferestrei este dată de modularea comportamentului acoperirii, în sensul în care, dacă aceasta este iluminată prea intens de o radiaţie solară, ea să-şi schimbe proprietăţile, astfel încât, la depăşirea unui anumit prag de intensitate să oprească pătrunderea radiaţiei de infraroşu (responsabilă de efectele termice). În acest sens, între soluţiile propuse se numără şi utilizarea de acoperiri (filme subţiri și multistraturi) bazate pe materiale termocrome, precum acoperirile pe bază de VO2. Caracteristica acestor filme subţiri este că peste o anumită temperatură, Tc, ele prezintă o tranziţie rapidă de la starea de izolator electric (reflecat în comportamentul optic printr-un coeficient de transmise important) la starea metalică, aceasta din urmă prezentând simultan o bună conducţie electrică şi, implicit, un coeficient de reflexie semnificativ. Tranziţia de fază fiind bruscă în temperatură, acoperirea trebuie proiectată adecvat astfel încât această temperatură să poată fi adusă la nivelul zecilor de grade Celsius, caz în care acoperirea pe bază de VO2 (şi implicit fereastra) să devină reflectantă sub influenţa radiaţiei solare intense.

Scopul proiectului este de a proiecta acoperiri tip multistrat pe bază de VO2 pentru ferestre inteligente, astfel încât tranziţiile de fază să devină cât mai rapide în jurul unei temperaturi critice, care să poată fi modificată în mod controlat conform unor cerinţe prestabilite. Filmele subţiri şi multistraturile vor fi de tip TiO2/VO2, cu diverse multiplicări şi grosimi ale filmelor componente. Se urmăreşte studiul influenţei condiţiilor de preparare şi al inducerii controlate de defecte atomice în astfel de structuri (INFLPR) asupra proprietăților optice şi magnetice (INCDFM), precum şi studiul comportamentului purtătorilor de sarcină asupra caracteristicilor tranziţiei de fază (INFLPR şi INCDFM), totul în strânsă corelaţie cu modificările morfo-structurale produse în sistem (INFLPR, INCDFM şi UIS). n