Una ventana inteligente genera electricidad al recibir el impacto de la lluvia

Un grupo de investigadores ha anunciado la creación de un prototipo de ventana “inteligente” que puede generar electricidad a partir de la energía de impacto de las gotas de lluvia. Además, las ventanas también reflejan la luz infrarroja para reducir las temperaturas interiores sin cambiar su transparencia, favoreciendo el ahorro energético y el confort climático durante el verano.

Científicos e ingenieros de la Universidad Nacional de Seúl, en Corea del Sur, han presentado recientemente en un nuevo estudio un prototipo de ventana inteligente, que es capaz de producir energía eléctrica a través del impacto de la lluvia sobre su superficie. También facilita una mejor conservación del calor en el invierno y del frío en la época estival en los ambientes internos, al retirar de forma independiente el hielo que se acumula o reflejar la luz infrarroja.

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Según indican los investigadores en su estudio, publicado recientemente en la revista Nano Energy, su prototipo es la primera ventana inteligente multifuncional de generación energética jamás construida, a partir de la combinación de todas sus habilidades y recursos. Los especialistas parten de una realidad concreta: las ventanas actuales, que tienen una alta tasa de absorción solar y baja reflectancia, conducen a una pérdida de energía considerable y, en consecuencia, son poco sostenibles.

Ventanas sostenibles

Por lo tanto, para resolver este problema están surgiendo nuevas ventanas pensadas para el ahorro de energía, como una solución práctica a los desafíos globales: buscan responder al cambio climático y garantizar la sostenibilidad energética. En consecuencia, no solo proporcionan un confort térmico óptimo a los habitantes de la vivienda, sino que también contribuyen al desarrollo económico sostenible, al reducir la dependencia de los sistemas de climatización convencionales.

De acuerdo a un artículo publicado en The Debrief, la ventana se desarrolla a partir de una estructura en capas de plata y un material denominado óxido de estaño indio. Esta combinación le confiere una excelente conductividad eléctrica y propiedades ópticas únicas: la luz visible pasa a través de la ventana mientras el infrarrojo está bloqueado, reduciendo el calor sin disminuir la visibilidad. Vale destacar que este tipo de tecnología de enfriamiento ofrece un rendimiento óptimo sin consumir energía eléctrica.

Al mismo tiempo, un proceso innovador permite que el material en capas funcione como electrodos transparentes de autocalentamiento, que eliminan rápidamente las heladas o el hielo de la ventana, asegurando una visibilidad perfecta en los días fríos. Esta función tampoco requiere energía adicional, sino que se basa unicamente en las propiedades del material de las capas de plata y óxido de estaño indio, para reflejar el calor y descongelar automáticamente a la ventana.

Producción de electricidad

Por otro lado, según una nota de prensa las ventanas inteligentes podrían transformarse en un método muy efectivo para la generación de energía eléctrica, a partir del impacto de las gotas de lluvia. Los investigadores creen que los generadores de electricidad basados en gotas (DEG) pueden producir electricidad sostenible, mediante electrificación de contacto líquido-sólido e inducción electrostática.

Aunque existe una amplia gama de métodos potenciales para recolectar la energía de las gotas de lluvia y convertirla en electricidad, los especialistas se centraron en un dispositivo llamado nanogenerador triboeléctrico (TENG), que alcanzaría la mayor efectividad y capacidad de generación en el caso de las ventanas inteligentes.

Referencia

Energy-saving window for versatile multimode of radiative cooling, energy harvesting, and defrosting functionalities. Yeongju Jung et al. Nano Energy (2024). DOI:https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2024.110004