Ventanas inteligentes: diseño de recubrimientos basados en Dióxido de Vanadio termocrómico sobre vidrio ajustados a necesidades del trópico

Las ventanas inteligentes termocrómicas han sido ampliamente investigadas debido a sus ventajas: la
primera, la comodidad de las personas en una habitación al evitar las altas temperaturas resultantes del
calentamiento solar mientras permiten aprovechar la luz visible y la segunda, el ahorro de eficiencia
energética que ofrecen dado que evitan el uso de calefacciones y luz artificial.
El Dióxido de Vanadio (VO2) es uno de los materiales más utilizados en el desarrollo de dispositivos
termocrómicos pues presenta una transición semiconductor-metal en la que aumenta la reflexión en el
rango infrarrojo del espectro solar al alcanzar los 68 °C, con lo que se evita el calentamiento interno del
edificio, y a la vez se deja prácticamente inalterado el paso de la parte visible del espectro solar. Se puede
bajar esta temperatura de transición mediante un proceso de síntesis que incluya dopajes con Tungsteno
(W).
Los países ubicados en el trópico muestran poco uso de estas tecnologías, aunque los estudios indican que
por sus características de iluminación solar y temperatura podrían verse muy beneficiados. Para optimizar y
lograr el máximo beneficio, es necesario diseñar una ventana que se ajuste a las condiciones tropicales y al
mismo tiempo se mantenga asequible para una implementación extensa. El uso de partículas de VO2 es
una buena opción, pero estudios bibliográficos hechos por este equipo muestran que hay pocos esfuerzos
de soluciones apoyadas en la ciencia de materiales dirigidas específicamente a las necesidades climáticas
del trópico.
El propósito de esta propuesta es aprovechar la experiencia desarrollada por este equipo de investigación
durante el proyecto que actualmente se desarrolla (Ventanas inteligentes: Aplicaciones a la eficiencia
energética en el diseño arquitectónico de fachadas) y en el que se han alcanzado resultados satisfactorios
como la síntesis del VO2 dopado con W que muestra una temperatura de transición cercana a la los 30°C, la
fabricación de recubrimientos en matriz polimérica que mantienen las características termocrómicas del VO2
y el recubrimiento de vidrios de hasta 10 x 15 cm2 en laminado. Sin embargo, basados en nuestras
mediciones sabemos que para que el recubrimiento diseñado tenga mayor estabilidad en el tiempo, mejor
transparencia y eficiencia energética tomando en cuenta las condiciones de clima del Trópico debe
investigarse de forma más amplia la formulación de la película termocrómica mediante el estudio de
diferentes tamaños de partículas, dopantes, surfactantes y matrices poliméricas.

Diseño de una película termocrómica basada en dióxido de vanadio que alcance una alta transparencia, estable
en el tiempo y con eficiencia energética ajustada al trópico.

1. Física aplicada
2. Física experimental