Apresentando tijolos translúcidos

20 de abril de 2023

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pela Empa, Laboratórios Federais Suíços de Ciência e Tecnologia de Materiais

Os elementos de construção envidraçados são um método popular na arquitetura para permitir a entrada de luz em um edifício. Isto permite uma melhor utilização da luz natural ecológica e é necessária menos iluminação artificial.

Para maximizar esta vantagem, no entanto, os elementos de vidro devem ser preferencialmente utilizados para construir paredes inteiras para a envolvente do edifício, o que exige que os elementos tenham um isolamento térmico eficaz e possam suportar uma determinada carga - uma combinação que não está disponível no mercado em desta forma até agora.

Os aerogéis de sílica são materiais de isolamento térmico de alto desempenho que estão se tornando cada vez mais populares no setor da construção. Os mais comuns são tapetes e gessos isolantes opacos. Em 2017, o pesquisador da Empa Jannis Wernery e seus colegas do departamento de Materiais e Componentes Energéticos para Construção tiveram a ideia de integrar o material isolante diretamente em um tijolo de construção e apresentaram um novo tipo de tijolo preenchido com aerogel, o chamado "Aerobrick" . Graças ao seu excelente isolamento térmico, este tijolo permite poupar custos de aquecimento – sem a necessidade de uma camada de isolamento adicional aplicada à alvenaria.

No entanto, o aerogel também pode ser virtualmente transparente, o que torna o sistema de construção translúcido e isolante. Para aproveitar isso e melhorar ainda mais o desempenho isolante do "Aerobrick", Wernery, Michal Ganobjak and Co. desenvolveram um novo componente modular baseado em vidro float e grânulos de aerogel de sílica que combina ambas as propriedades - é translúcido e isolante: o aerogel tijolo de vidro.

Os tijolos de vidro preenchidos com grânulos de aerogel translúcidos permitem a construção de elementos de fachada esteticamente agradáveis ​​e até mesmo resistentes, que permitem a entrada de uma quantidade significativa de luz natural. Os pesquisadores da Empa alcançaram essa combinação de resistência, isolamento e transmissão de luz usando espaçadores deslocados entre os painéis de vidro dentro do tijolo de vidro, que garantem estabilidade estática com transmissão mínima de calor.

O tijolo de vidro tem uma condutividade térmica medida de 53 mW/(m∙K) e uma resistência à compressão de quase 45 MPa. Este é o desempenho de isolamento mais alto de qualquer tijolo encontrado na literatura técnica, e muito menos no mercado. Além disso, vem com a propriedade de transmissão de luz.

O tijolo de vidro de aerogel é adequado para aplicações nas quais existem requisitos simultâneos de alta penetração da luz natural, proteção contra ofuscamento e proteção da privacidade, como em escritórios, bibliotecas e museus. Um aspecto importante é que uma envolvente de edifício feita com tais tijolos de vidro acopla o interior do edifício com o exterior em termos de luz natural. Isto pode ter um efeito positivo no ritmo circadiano dos utilizadores do edifício. As possíveis aplicações incluem:

Uma análise dos custos dos materiais mostra que o tijolo de vidro isolante pode ser bastante competitivo em tais aplicações. O tijolo de vidro oferece assim à arquitetura novas possibilidades de design para mais luz natural nos edifícios – tanto para edifícios novos como para renovações. Os pesquisadores já registraram um pedido de patente para o tijolo de vidro de aerogel e estão em busca de potenciais parceiros industriais.