Engelse onderzoekers hebben een coating voor glas ontwikkeld die afhankelijk van de temperatuur warmtestraling doorlaat of reflecteert. Het is nog ver van praktische toepassing maar het ziet ernaar uit dat met de coating op het glas de verwarming minder aan hoeft als het wat kouder is.
Coatings voor glas met een thermisch isolerende werking zijn bekend. In omstandigheden dat de straling van de zon buiten gehouden moet worden voldoen die uitstekend. Maar ze houden de warmte ook buiten bij koelere omstandigheden waarbij verwarming gewenst is.
De onderzoekers professor Parkin en Manning van de University College London hebben een coating ontwikkeld die op glas altijd het zichtbare licht doorlaat, maar infrarood gaat reflecteren als de temperatuur van de coating boven 29 graden Celsius komt. Binnenvallende infraroodstraling zorgt voor opwarming, blokkeren daarvan beperkt opwarming. Gangbare coatings voor thermische isolatie op glas doen dit ook.
De coating die nu is ontwikkeld laat weer infrarood door als de temperatuur beneden de kritische temperatuur van 29 graden Celsius komt. Deze glastemperatuur komt ruwweg overeen met een buitentemperatuur van zo’n 25 graden Celsius.
Volgens de ontwikkelaars kan de eigenschap te kunnen schakelen tussen doorlaten en reflecteren van infraroodstraling het begin zijn van een creatievere manier van ontwerpen. Architecten willen tegenwoordig licht bij hun ontwerpen. Ze willen dan wel meer glas toepassen, maar worden in die drang gehinderd door het dilemma dat ze ofwel het glas laten coaten en daarmee de lichttoetreding verminderen, danwel een forse airconditioningsinstallatie moeten laten installeren.
De reflecterende coating ontleent zijn werking aan vanadium dioxide, met bekende reflecterende eigenschappen. Knelpunt van de ontwikkeling is de omschakeltemperatuur geweest.
De eigenschappen van een dunne laag vanadiumdioxide wijzigt normalerwijze bij een temperatuur van 70 graden Celsius. Bij die temperatuur wijzigt de kristalstructuur in het materiaal.
Bij eerdere pogingen is geprobeerd deze schakeltemperatuur te verlagen door bijmengen van kleine hoeveelheden van een ander element. Tungsten, molybdeen, niobium en fluorine bijvoorbeeld hebben een stabiliserende invloed op de kristalstructuur via een werking op configuratie van elektronen in de dioxide. De onderzoekers hebben nu aangetoond dat met een concentratie van 1,9 procent tungsten optimale resultaten zijn te verkrijgen.Om de overgang naar commerciële toepassingen te vergemakkelijken hebben de onderzoekers ook gekeken naar de manier van aanbrengen van de coating op het glas. Belangrijkste methode van coaten bij de glasindustrie is ‘atmospheric pressure chemical vapour deposition’ ( APCVD). Dat lijkt de aangewezen methode omdat daarmee een laagje kan worden opgebracht tijdens het produceren van vlakglas en dat kan gebeuren onder atmosferische omstandigheden.
Andere coatingmethoden zoals ‘physical vapour deposition’ (PVD) en ‘sol-gel spin’-techniek moeten plaatsvinden nadat het glas is geproduceerd en vragen bovendien dure, extra apparatuur.
Verder moet de duurzaamheid van de coating nog worden onderzocht. Een levensduur van honderd jaar is gewenst. Tenslotte staat de kleur van de coating grootschalige toepassing nog in de weg. Nu is dat geel/groen en dat is voor ramen minder aantrekkelijk. Maar daar denken de onderzoekers wel uit te komen.
Meest gelezen
- Bouw & Wonen Partners:
