Des chercheurs créent des « fenêtres liquides » inspirées du calmar

Une équipe de chercheurs canadiens a dévoilé une nouvelle fenêtre multicouche, permettant une filtration précise et modulable de la lumière entrante afin de réduire la facture énergétique des bâtiments sur lesquels elle serait installée.

Fenêtres intelligentes

En ajustant l’opacité des fenêtres photochromiques existantes, les utilisateurs peuvent contrôler la quantité de lumière solaire qui pénètre dans la pièce. Dans la plupart des cas, le verre bloque partiellement le spectre visible et infrarouge du Soleil, empêchant respectivement la pièce d’être trop lumineuse et trop chaude. Cependant, suivant les saisons et les conditions extérieures, différentes configurations peuvent être souhaitables afin d’économiser de l’énergie.

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C’est là qu’intervient la nouvelle « fenêtre liquide » mise au point par Ben Hatton et ses collègues de l’université de Toronto. Présentée dans la revue PNAS, celle-ci s’inspire d’une étonnante capacité des calmars, des seiches et du krill, capables de faire migrer des pigments dans leurs cellules sous-cutanées afin de faire varier l’opacité de leur peau et mieux se fondre au sein de leur environnement.

Le dispositif se compose de plusieurs fines couches de plastique transparent, traversées par un réseau de micro-canaux de quelques millimètres d’épaisseur. En pompant des liquides contenant différents pigments (ou autres molécules) dans ou hors des canaux de chaque couche, il est possible d’ajuster minutieusement ses propriétés optiques.

« La fenêtre pourrait par exemple être réglée pour laisser passer la lumière visible tout en bloquant la lumière infrarouge, avec le pompage d’un pigment diffuseur de lumière dans ou hors d’une autre couche pour ajuster son intensité », illustrent les chercheurs.

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Des économies d’énergie substantielles

Des simulations informatiques basées sur les caractéristiques des prototypes ont montré que la simple modulation de la transmission de la lumière infrarouge permettrait d’alléger la facture énergétique (chauffage, climatisation et éclairage) d’un bâtiment d’environ 25 % par an, et jusqu’à 50 % si elle était combinée au filtrage de la lumière visible.

« D’importantes quantités d’énergie sont nécessaires pour chauffer, refroidir et éclairer les bâtiments », souligne Raphael Kay, auteur principal de la nouvelle étude. « Contrôler stratégiquement la quantité, le type et la direction de l’énergie solaire entrante permettrait de réaliser des économies significatives. »

Si le coût précis de tels dispositifs n’a pas été évoqué, le fait qu’ils puissent être fabriqués à partir de matériaux et composants largement disponibles les rendraient abordables.

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