Come nasce il vetro che cambia trasparenza con luce o calore

Il vetro che controlla la luce è un materiale intelligente che può diventare opaco o trasparente a seconda delle condizioni. Cambia in base a segnali elettrici, alla luce solare o alla temperatura. Serve per migliorare comfort, risparmiare energia e garantire privacy.

Come nasce il vetro che cambia trasparenza con luce o calore

Una delle tecnologie più usate è il vetro elettrocromico. Questo tipo di vetro è formato da strati sottili di materiali speciali come l’ossido di tungsteno (WO₃), che cambia colore e trasparenza quando riceve una piccola corrente elettrica. Tra gli strati viene inserito un elettrolita, che permette agli ioni di muoversi ed attivare il cambiamento. Lo strato conduttivo trasparente, spesso in ITO (ossido di indio-stagno), permette alla corrente di circolare senza bloccare la luce. Questo vetro può passare da chiaro a scuro e viceversa in modo lento, ma stabile ed è usato spesso in finestre o facciate di edifici.

Un’altra tecnologia è il vetro con cristalli liquidi (PDLC). In questo caso, tra due pellicole trasparenti viene inserito un materiale plastico con piccole gocce di cristalli liquidi. Quando non c’è corrente, i cristalli sono disordinati e la luce si diffonde: il vetro appare opaco. Quando si applica corrente, i cristalli si allineano e il vetro diventa trasparente.

C'è anche il vetro a particelle sospese (SPD), dove minuscole particelle si muovono in un liquido. Quando arriva corrente, si ordinano e lasciano passare la luce. Quando la corrente si spegne, tornano disordinate e il vetro si scurisce. Questa soluzione è molto efficace per le auto e gli interni.

Esistono poi vetri che reagiscono alla luce o alla temperatura, senza bisogno di corrente. I vetri termocromici cambiano trasparenza in base al calore, mentre i fotocromici reagiscono alla luce solare, come le lenti degli occhiali che si scuriscono.

Per produrre questi vetri, si parte con la pulizia del supporto (vetro o plastica) e si applicano i vari strati funzionali. Alcuni materiali, come gli ossidi metallici, vengono stesi con tecniche speciali come lo sputtering. Alla fine, i vari strati vengono uniti con la laminazione o inseriti tra due vetri per protezione. Spesso serve anche un trattamento termico per rendere i materiali più stabili e duraturi.

Nuove ricerche stanno sviluppando vetri più economici. Un gruppo indiano ha creato un vetro elettrocromico usando biossido di titanio (TiO₂) e un elettrolita con ioni di alluminio. Anche altri studi stanno testando materiali come l’ossido di vanadio, che reagisce bene ai cambiamenti di temperatura ed è più facile da produrre.