Dispositivos de partículas suspensas

As janelas têm um papel importante nas casas e prédios comerciais, pois não só permitem que a luz diminua a necessidade do uso da eletricidade, como também a luz que vem delas produz calor. De qualquer forma, as janelas não são algo que as pessoas normalmente associam com tecnologia de ponta. Uma companhia está tentando mudar isso, oferecendo uma tecnologia patenteada que permite que uma janela mude rapidamente de clara para opaca, ou algo entre estas duas opções, apenas girando um botão.

A descoberta de uma oportunidade
Embora Edwin Land, inventor da câmera Polaroid, tenha sido o primeiro a construir um aparelho que usava dispositivos de partículas suspensas (SPDs), a real descoberta de cristais que absorvem luz podem ser creditadas a um cachorro. A tecnologia SPD foi descoberta há mais de 100 anos. Segundo a história, um químico inglês deu a seu cachorro um pouco de bisulfato de quinina para melhorar um incômodo no estômago. Quando o cachorro acidentalmente urinou numa bandeja de iodo, o químico notou que cristais verdes se formaram ali. De alguma forma o químico descobriu que estes cristais conseguiam filtrar luz. Mais tarde, Land usou estes cristais que absorvem luz para fazer um par de óculos que conseguisse bloquear a luz.
Convencionalmente, as cortinas e mini-persianas têm sido usadas para bloquear a luz e nos proporcionar privacidade, mas elas não bloqueiam completamente a luz. A Research Frontiers (em inglês) desenvolveu um novo tipo de janela que usa partículas microscópicas que absorvem luz, conhecidas como dispositivos de partículas suspensas (SPD), ou válvulas de luz, fazendo com que uma janela clara fique escura em questão de segundos. Segue um detalhamento das partes que formam as janelas de controle SPD de luz:

  • dois painéis de vidro ou plástico;
  • material condutivo: usado para cobrir os painéis de vidro;
  • dispositivos de partículas suspensas: milhões destas partículas pretas são colocadas entre os dois painéis de vidro;
  • filme ou suspensão líquidos: permitem que as partículas fluam livremente entre os vidros;
  • dispositivo de controle: automático ou manual.

A forma como as janelas SPD funcionam é muito simples se você pensar nos SPDs como válvulas de luz. Numa janela SPD, milhões destas SPDs são colocadas entre dois painéis de vidro ou plástico, cobertos com um material condutivo e transparente. Quando a luz entra em contato com as SPDs pela cobertura condutiva, elas se enfileiram e permitem que a luz passe por elas. Uma vez que a eletricidade está sendo retirada, elas voltam a se distribuir aleatoriamente e bloqueiam a luz. Quando a quantidade da voltagem dimunui, a janela escurece até ficar completamente preta, depois de ter retirado toda a eletricidade.


Os usuários controlam a quantidade de voltagem no material condutivo dos painéis da janela através de um controle. Vários métodos de controle são oferecidos com as janelas de controle SPD de luz, incluindo dispositivos remotos e automáticos. As janelas podem ser controladas manualmente com um reostato ou controle remoto. Fotocélulas e outros sensores poderiam ser usados para controlar o nível de luz automaticamente.

A Research Frontiers possui aproximadamente 350 patentes pelo mundo desta sua tecnologia de controle de luz e atualmente tem 26 (em crescimento) licenciados, incluindo gigantes corporativos como a Polaroid e a GE. Os dispositivos de partículas suspensas podem ser usados em muitos outros produtos consumíveis, incluindo tetos solares, sombreiras, espelhos retrovisores e painéis para computadores.

Agora você pode estar pensando: "Bem, isso parece ótimo, mas eu não quero ter que trocar as janelas da minha casa". Talvez você não precise. A Research Frontiers tem uma patente (nº 6.429.961, entitulada "Methods for Retrofitting Windows with Switchable and Non-Switchable Window Enhancements") que permitirá que os donos das casas modernizem suas janelas com a tecnologia SPD. Se você estiver se perguntando: "Quanta energia posso economizar tendo janelas que precisam ser ligadas para que eu tenha uma visão clara do lado de fora da minha casa"? Segundo consta, você pode ligar 15 janelas SPD inteligentes na sua casa gastando menos energia do que usa para uma única luz noturna.

A tecnologia das janelas inteligentes SPD não é única. Cristais líquidos têm sido usados há anos e a eletrocromia executa essencialmente as mesmas funções que as partículas suspensas. Veremos estas duas tecnologias nas próximas seções.