O que são vidros inteligentes: como funciona, tipos e por que ter em casa

O vidro inteligente, também chamado de vidro de controle de luz, vidro comutável ou vidro de privacidade inteligente, está ajudando a definir os setores de arquitetura, automotivo, interior e design de produtos.

Na definição mais simples, as tecnologias de vidro inteligente alteram a quantidade de luz transmitida através de materiais normalmente transparentes, permitindo que esses materiais pareçam transparentes, translúcidos ou opacos. As tecnologias por trás do vidro inteligente ajudam a resolver o design conflitante e as demandas funcionais para equilibrar os benefícios da luz natural, vistas e plantas baixas com a necessidade de conservação de energia e privacidade.

Nós elaboramos esse conteúdo explicando o que é vidro inteligente com os tipos existentes no mercado e como funciona essa técnologia incrivel que está se tornando mais presente a casa dia.

O que é vidro inteligente?

O vidro inteligente é dinâmico, permitindo que um material tradicionalmente estático se torne vivo e multifuncional. Esta tecnologia permite o controle de várias formas de luz, incluindo luz visível, UV e IR. Os produtos de vidro de privacidade inteligente são baseados em tecnologias que permitem que materiais transparentes (como vidro ou policarbonato) mudem, sob demanda, de transparente para sombreado ou completamente opaco.

A tecnologia de vidro comutável inteligente pode ser integrada em janelas, divisórias e outras superfícies transparentes em vários setores, incluindo arquitetura, design de interiores , automotivo, janelas de varejo inteligentes e eletrônicos de consumo.

Existem dois tipos principais de vidro inteligente : ativo e passivo .
Estes são definidos pelo fato de sua mutabilidade exigir ou não uma carga elétrica. Em caso afirmativo, é categorizado como ativo. Se não, é categorizado como passivo.

O termo vidro inteligente refere-se principalmente a tecnologias ativas nas quais películas e revestimentos de vidro de privacidade, ativados por uma carga elétrica, alteram a aparência e a funcionalidade do vidro.

Tipos de tecnologias de vidro inteligente comutável ativo

• Vidro de cristal líquido disperso de polímero (PDLC) , por exemplo: normalmente visto em divisórias de privacidade em vários setores
• Vidro de dispositivo de partículas suspensas (SPD) , por exemplo: janelas que tingem para sombrear conforme visto em automóveis e edifícios
• Vidro eletrocrômico (EC) , por exemplo: janelas revestidas que tingem lentamente para sombreamento

Tipos de tecnologias de vidro inteligente passivo

• Vidro fotocromático, por exemplo: óculos com revestimentos que tingem automaticamente à luz do sol.
• Vidro termocrômico, por exemplo: janelas revestidas que mudam em função da temperatura.

Sinônimos para vidro inteligente incluem:

• Vidro de controle de luz
• Vidro comutável elétrico
• Tonalidade inteligente
• Vidro tingível
• Vidro de privacidade inteligente
• Vidro dinâmico

As tecnologias que permitem alternar instantaneamente as superfícies de transparentes para opacas são as chamadas Privacy Smart Glass. Eles são particularmente populares para salas de conferência com paredes de vidro ou particionadas em espaços de trabalho ágeis baseados em plantas baixas ou em quartos de hotel onde o espaço é limitado e as cortinas tradicionais arruínam a estética do design.

Como funciona o vidro inteligente?

A tecnologia de vidro inteligente ativo permite o controle de várias formas de luz (visível, IR, UV) com eletricidade. Com a eletricidade, o vidro é trocado de opaco para transparente, permitindo o controle dinâmico da luz.

A tecnologia de vidro inteligente PDLC e SPD é uma tecnologia de vidro ativo que alterna estados com eletricidade. As partículas ou moléculas únicas dentro de nossos filmes se espalham ou se alinham à medida que os filmes são ligados e desligados, permitindo a passagem da luz para obter opacidade ou transparência e o controle comutável de várias formas de luz (visível, IR, UV).

O vidro inteligente usando PDLC ou SPD inclui uma camada intermediária de filme que é laminada ou adaptada ao vidro. Essa camada intermediária de filme consiste em uma formulação PDLC, ou uma emulsão SPD, que é revestida entre duas folhas de materiais transparentes, cada uma com um revestimento condutor de ITO. Quando a eletricidade é aplicada, o revestimento condutor de ITO força as moléculas ou partículas na camada química do filme a se alinharem, criando transparência.

Enquanto PDLC e SPD são mais comumente aplicados a filmes, os produtos eletrocrômicos são revestidos diretamente no vidro condutor ITO.

Uma característica fundamental que todas as três tecnologias compartilham é a capacidade de alterar a transparência do vidro por meio da polarização (um alinhamento uniforme) de suas moléculas ou partículas dentro da formulação (PDLC) ou emulsão (SPD). Quando desligado (ausência de voltagem), as moléculas são espalhadas aleatoriamente e, portanto, a luz não pode passar pelo filme. Quando carregada, a formulação LC ou emulsões SPD se polarizam e as moléculas se alinham, permitindo a passagem da luz, criando transparência. À medida que a tensão diminui e o filme começa a se desligar, níveis variados de opacidade são alcançados para sombreamento dinâmico, privacidade ou controle de luz solar IR. Um efeito de escurecimento pode ser obtido controlando a quantidade de tensão aplicada. Em contraste, o vidro inteligente eletrocrômico nunca fica completamente opaco e fica claro quando não há corrente e despolariza.

As tecnologias de vidro comutável usam transformadores ou controladores para gerenciar a energia. Os controladores podem manter uma carga contínua, mas os transformadores precisam ser desligados durante parte do dia.

Tecnologias de vidro inteligente

O vidro inteligente ativo é baseado em PDLC, SPD e tecnologias eletrocrômicas. Opera automaticamente com controladores ou transformadores com agendamento ou manualmente. Ao contrário dos transformadores, que só podem mudar o vidro de transparente para opaco, os controladores também podem usar dimmers para alterar gradualmente a tensão e controlar a luz em vários graus.

Cristal Líquido Disperso de Polímero (PDLC)

A tecnologia por trás dos filmes PDLC usados ​​para criar vidro inteligente contém cristais líquidos, um material que compartilha características de compostos líquidos e sólidos, que são dispersos em um polímero.

O vidro inteligente comutável com PDLC é uma das tecnologias mais usadas. Embora esse tipo de filme seja geralmente usado para aplicações internas, o PDLC pode ser otimizado para manter suas propriedades em condições externas. PDLC está disponível em cores e padrões. Geralmente está disponível em aplicações laminadas (para vidro recém-fabricado) e retrofit (para vidro existente) .

O PDLC muda o vidro de graus reguláveis ​​de opaco para transparente em milissegundos. Quando opaco, o PDLC é ideal para privacidade, projeção e uso de quadro branco. O PDLC geralmente bloqueia a luz visível. No entanto, produtos refletivos solares, como o desenvolvido pela empresa de ciência de materiais Gauzy, permite que a luz infravermelha (que cria calor) seja refletida quando o filme é opaco.

Nas janelas, o PDLC simples limita a luz visível, mas não reflete o calor, a menos que seja otimizado de outra forma. Quando transparente, o vidro inteligente PDLC tem excelente clareza com um mínimo de 2,5 embaçamento, dependendo do fabricante. Em contraste, o PDLC Solar de grau externo resfria a temperatura interna desviando os raios infravermelhos, mas não protege as janelas. O PDLC também é responsável pela mágica que permite que paredes e janelas de vidro se tornem uma tela de projeção ou uma janela transparente instantaneamente.

Como o PDLC está disponível em vários tipos (branco, cores, suporte para projeção, etc.), ele é ideal para várias aplicações em diversos setores.

Dispositivo de partículas suspensas (SPD)

O SPD contém minúsculas partículas sólidas que são suspensas em líquido e revestidas entre duas finas camadas de PET-ITO para criar um filme. Ele sombreia e esfria os interiores, bloqueando até 99% da luz natural ou artificial recebida em segundos de mudança de voltagem.

Assim como o PDLC, o SPD pode ser escurecido, permitindo uma experiência de sombreamento personalizada. Ao contrário do PDLC, o SPD não se torna completamente opaco e, portanto, não é adequado para privacidade nem é otimizado para projeção.

O SPD é ideal para janelas externas, voltadas para o céu ou para a água e também pode ser usado em aplicações internas, onde a escuridão é necessária. O SPD é fabricado por apenas duas empresas no mundo.

Dispositivo eletrocrômico (ECD)

O vidro de privacidade eletrocrômico filtra a luz e o calor dos raios solares. A tecnologia por trás do ECD difere do PDLC e do SPD, afetando tanto seus recursos de opacidade quanto o tempo de transição.

O ECD usa dois eletrodos para conduzir partículas ionizadas do “interior” do vidro (transparente) para o “exterior” (opaco). Uma vez que as partículas se movem, nenhuma corrente é necessária para que elas permaneçam no estado atual. Isso afeta o tempo de transição para uma velocidade gradual de suas bordas externas, a transição interna e completa pode levar vários minutos ou mais, dependendo do tamanho do vidro.

O vidro comutável eletrocrômico é ideal para aplicações externas, como janelas que economizam energia, mas não para vidro de privacidade, pois não tem a capacidade de se tornar completamente opaco. O gráfico abaixo demonstra como cada tecnologia funciona.

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