Un grupo de investigadores de la Universidad Northeastern y de la Universidad Nanjing, en China, han publicado un artículo en la revista ACS Nano que revela sus esfuerzos por crear una ventana que permite controlar los rayos del sol, permite calentar el interior de los edificios, convertir la luz solar en calor y combatir la bacteria E. Coli presente en el cristal.
Debido a las características antes descritas, estas ventanas podrían ser utilizadas en hospitales, aviones, en las unidades de transporte público, entre otras áreas cuya utilidad sea relevante. El informe de investigación revela el desafío al que se enfrentaron los expertos Xing-Hua Xia, de la Universidad de Nanjing y Yan-Yan Song, de Northeastern, quienes dirigieron el estudio en busca de integrar múltiples funciones en una misma ventana.
Actualmente, uno de los materiales más utilizados para fabricar ventanas que controlan la transmisión de luz solar es el trióxido de tungsteno (WO3), por tratarse de un elemento electrotérmico que permite cambiar la transmisión de luz en respuesta a la carga y descarga electroquímica.
Asimismo, existen múltiples materiales que cuentan con propiedades antimicrobianas, siendo el principal de ellos el cobre. Sin embargo, combinar todas estas propiedades ha resultado todo un desafío para los científicos.
Por ello, en su estudio, los investigadores diseñaron una película electrocrómica y fototérmica a la vez, compuesta por 3D WO3 en una estructura similar a un panal, donde también incorporaron nanopartículas de oro y nanorods. En este caso, el WO3 regula la luz que pasa a través de la ventana y las nanoestructuras doradas convierten la luz solar que recibe la ventana en energía térmica para calentar el interior del edificio.
Los investigadores demostraron que la ventana es capaz de cambiar de estado transparente a negro en cuestión de minutos. Asimismo, utilizaron un láser para demostrar que la temperatura de la ventana aumentaba cerca de 24 grados centígrados en 5 minutos.
En el caso de las propiedades antimicrobianas de la ventana, los investigadores incorporaron E. Coli y posteriormente la irradiaron con un láser infrarrojo cercano. En este sentido, descubrieron que cuando la ventana estaba en su estado oscuro obtenía el efecto bactericida más fuerte. Los investigadores concluyeron que esto se debe a las propiedades fototérmicas de la ventana.
Referencia: Electrochromic-Tuned Plasmonics for Photothermal Sterile Window. ACS Nano, Article ASAP. July 2, 2018. DOI: 10.1021/acsnano.8b02292.