Marcelo Macedo
23/06/2017

[1]
A passagem de uma corrente elétrica através de determinados materiais, provoca uma mudança nas suas propriedades eletrônicas de tal maneira que uma nova cor é obtida através do processo de oxirredução. Para que isso seja possível, esse material deve fazer parte de um dispositivo chamado de janela eletrocrômica, que tem um funcionamento semelhante ao de uma bateria recarregável [2].

Geralmente, uma janela eletrocrômica é composta de algumas camadas de materiais prensados entre duas placas de vidro, tais como: eletrodos transparentes (ET), camada armazenadora transparente de íons Li+ (A), um eletrólito (E) e camada eletrocrômica (ME) (ver figura abaixo).

Janela eletrocrômica no estado colorido e transparente. [3]
Inicialmente, os íons estão no eletrodo transparente (ET) e quando uma tensão elétrica é aplicada eles são conduzidos pelo eletrólito até a camada eletrocrômica (E) [2]. A presença do Li+ provoca uma redução no número de oxidação do material eletrocrômico e nesse novo estado eletrônico essa camada fica colorida. Por exemplo, a cor pode ser azul ou verde, dependendo se o material usado foi o óxido de tungstênio ou o óxido de vanádio, respectivamente [2,4]. Em alguns casos ela pode ser marrom, quando se emprega o óxido de nióbio [5].

A janela eletrocrômica pode ficar por vários dias no estado colorido, mesmo sem tensão aplicada e nessa situação menos luz e calor irão passar para o ambiente. A cor original pode ser recuperada quando uma tensão de sinal contrário for aplicada [4].

Através da deposição de uma camada refletora, em uma das faces do vidro, um espelho eletrocrômico pode ser obtido. Esse tipo de espelho já é bastante usual em alguns modelos de automóveis. Ele deixa refletir uma intensidade de luz suficiente que o motorista enxergue o carro que está com luz alta na traseira, sem ofuscar a sua visão (vídeo 1 e vídeo 2).

Já é possível imaginar a casa do futuro, com as suas vidraças inteligentes, onde as cortinas podem ser aposentadas. O controle do fluxo de luminosidade e de calor serão assumidos pelas janelas eletrocrômicas.

[1] Crédito da imagem: Bernd Hildebrandt (Pixabay) / Creative Commons CC0. URL: https://pixabay.com/en/harpa-colorful-glass-glass-panes-892500/.

[2] C G Granqvist. Eletrochromics for smart Windows: Oxide-based thin films and devices. Thin Solid Films 564, 1 (2014).

[3] Crédito da imagem: Marcelo Macedo.

[4] S D Rezaei et al. A review of conventional, advanced, and smart glazing technologies and materials for improving indoor environment. Solar Energy & Solar Cells 159, 26 (2017).

[5] M A Macedo and M A Aegerter. Sol-gel electrochromic device. Journal Sol-Gel Science and Technology 2, 667 (1994).

Como citar este artigo: Marcelo Macedo. Janela eletrocrômica. Saense. URL: http://www.saense.com.br/2017/06/janela-eletrocromica/. Publicado em 23 de junho (2017).

Artigos de Marcelo Macedo     Home