Les bois transparents intelligents peuvent bloquer les UV et économiser de l'énergie
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Les bâtiments écologiques sont très recherchés pour le développement durable et l'efficacité énergétique. Récemment, des progrès significatifs ont été réalisés dans la mise au point de fenêtres intelligentes à haute performance énergétique, dotées de caractéristiques telles que la modulation optique, une transparence élevée, une faible conductivité thermique, le blocage des ultraviolets (UV) et des propriétés de protection contre la chaleur, destinées à remplacer les fenêtres traditionnelles. Les fenêtres intelligentes constituent une technologie prometteuse pour protéger les biens domestiques et la santé humaine des effets néfastes des rayons UV.
Dans une récente percée, une équipe de chercheurs de la République de Corée, dirigée par le professeur Sung Ho Song de l'Université nationale de Kongju et le professeur adjoint Jin Kim du département des sciences et de l'ingénierie des matériaux de l'Université nationale de Hanbat, a développé pour la première fois des bois transparents thermochromes commutables (TW) pour les fenêtres intelligentes en utilisant un cristal liquide dispersé dans un polymère durcissable aux UV (PDLC) dans des bois modifiés.
Leurs résultats inédits sont publiés dans la revue Advanced Composites and Hybrid Materials .
La fenêtre intelligente « passive » à base de PDLC/TW, fabriquée dans cette étude, ajuste sa transmittance à la lumière visible en fonction de la température, sans consommation d'énergie supplémentaire. Le PDLC/TW en balsa présente une transmittance qui augmente lentement avec la température – passant d'opaque (28 % de transmittance) à température ambiante à transparente (78 % de transmittance) à 40 °C – à 550 nm. Elle permet ainsi une régulation de la lumière autonome en énergie, sans aucun besoin d'alimentation électrique externe.
De plus, le PDLC/TW en balsa offre une protection UV quasi totale et des performances exceptionnelles en matière de blocage des UV. Ce matériau bloque la quasi-totalité des rayons UVA grâce à un effet unique d'« agrégation en J », protégeant ainsi la peau et les intérieurs sans altérer la lumière visible. Sa conductivité thermique est également près de cinq fois inférieure à celle du verre.
« Avec une conductivité thermique de 0,197 W m⁻¹ K⁻¹, notre nouveau bio-composite est près de cinq fois plus isolant que le verre conventionnel, ralentissant considérablement les pertes ou les gains de chaleur dans les bâtiments », souligne le Dr Kim.
Il souligne par ailleurs les diverses applications potentielles de leurs travaux.
« Notre innovation est une solution de remplacement directe et écologique pour le verre, qui préserve l'intimité la nuit et offre un éclairage naturel le jour, tout en réduisant considérablement les coûts énergétiques liés au chauffage, à la ventilation et à la climatisation. Elle est idéale pour les serres intelligentes, car elle permet de prévenir les brûlures des cultures en régulant automatiquement la lumière du soleil et en maintenant des températures de croissance internes stables », explique le Dr Kim.
« De plus, la technologie actuelle est prometteuse pour le développement de dispositifs de surveillance de la santé intelligents et portables. Elle peut être utilisée comme un patch cutané flexible qui devient transparent lorsque la température corporelle dépasse 38 °C, fournissant une alerte visuelle instantanée sur l'état de santé sans nécessiter de piles ni d'électronique. »
À long terme, ces travaux peuvent ouvrir la voie à un mode de vie neutre en carbone en rendant les maisons à bilan carbone abordables pour la famille moyenne, grâce au remplacement des fenêtres intelligentes énergivores par des panneaux à base de bois autogérés. Ils peuvent également révolutionner la sécurité alimentaire : des serres intelligentes utilisant ce matériau de nouvelle génération pourraient stabiliser la production alimentaire dans les climats rigoureux en assurant une gestion thermique et lumineuse optimale et sans consommation d’énergie.
Enfin, cette technologie devrait ouvrir la voie à une nouvelle catégorie de dispositifs médicaux portables, peu coûteux et jetables, sans batterie — tels que les bracelets de surveillance de la fièvre — qui fournissent des données de santé essentielles sans aucun besoin de recharge ni de synchronisation.
https://techxplore.com/news/2026-01-smart-transparent-woods-block-uv.html