Vetri a cristalli liquidi

L’industria del vetro ha raggiunto un grado di ricerca applicata tanto elevato da riuscire a trasformare un semplice materiale funzionale solo all’ingresso della luce, in un filtro dinamico, capace di unire innumerevoli funzioni innovative.

 

Uno dei rami di sviluppo sono i vetri cromogenici, sistemi vetrati che integrano materiali in grado di cambiare le loro proprietà ottiche in funzione delle condizioni ambientali esterne o delle necessità di comfort interne.

 

Per ottenere questo tipo di elementi vetrati si sfruttano le proprietà fisico-chimiche di alcuni materiali che riescono a cambiare stato. Un esempio è il vetro a cristalli liquidi: il funzionamento di questo tipo di pannelli utilizza le particolari caratteristiche elettro-ottiche di questi materiali, che sotto l’influenza di un campo elettrico riescono a mutare la trasparenza del vetro. Ad oggi questi prodotti risultano ancora piuttosto costosi, ma le loro ottime prestazioni e la facoltà di fungere da schermo per la retroproiezione di immagini riprodotte da dispositivi multimediali lasciano intravedere una sempre maggiore diffusione con conseguente diminuzione dei prezzi.

 

Questi sistemi vetrati sono dotati di un film a cristalli liquidi denominato PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal). Allo stato inattivo le molecole di cristalli liquidi, incapsulate in un foglio plastico e inserite tra due elettrodi che creano un campo elettrico, sono orientate casualmente, per cui la luce incidente risulta diffusa all’interno e l’opacità impedisce completamente la visibilità. Il risultato è un vetro completamente bianco, dove la luce filtra senza rendere possibile la visione.

 

Quando viene applicato un voltaggio sufficiente, le molecole disperse dei cristalli liquidi si orientano in direzione del campo elettrico, perciò la luce incidente non è rifratta e viene ripristinata di conseguenza la trasparenza del materiale con il passaggio dei raggi luminosi. In estrema sintesi, quando il dispositivo è on, la vetrata è trasparente perché i cristalli sono allineati, mentre quando il dispositivo è off, la vetrata appare di una colorazione bianco latte.

 

La potenza richiesta è di circa 7W/mq ed hanno delle limitazioni applicative: le temperature di applicazione sono comprese tra -20°C e +70°C, oltre le quali i tempi di risposta di stato on-off cambiano notevolmente fino a non effettuare addirittura nessun cambiamento di stato.

 

L’applicazione dei cristalli liquidi può essere ottenuta con un processo di laminazione che racchiude il dispositivo PDLC tra due lastre di vetro oppure mediante pellicole elettro opacizzanti LC disponibili in qualsiasi forma, dimensioni e tipologia di vetro. Le due tipologie differiscono in base al loro utilizzo, la prima per un uso in ambienti esposti direttamente alla luce solare con durata e tolleranza maggiore, mentre la seconda prevalentemente in interni (divisori di ambienti, privacy, meeting room).

 

Questo tipo di vetri è infatti utilizzato sia come elementi flessibili di divisione degli spazi interni, data la capacità del materiale di inibire temporaneamente l’introspezione visiva di due ambienti mantenendo allo stesso tempo un’alta trasmissione della luce, ma i cristalli liquidi sono più frequentemente utilizzati nel tentativo di ridurre il bagliore delle superfici vetrate di molti edifici per uffici o commerciali, dato che questa soluzione permette di regolare a piacimento la luminosità in ingresso dell’illuminazione diurna naturale, migliorando la salute e il benessere. Da ricordare anche che il funzionamento di questa tipologia di vetro è dotata di una caratteristica extra, ovvero il fatto che quando è a riposo, la sua superficie opaca è ottima per la proiezione o retroproiezione di materiali multimediali con un indubbio  aspetto scenico.

 

L’impiego dei vetri a cristalli liquidi trova particolare utilizzo nei seguenti ambiti:
– Divisori per ambienti e locali pubblici (sale riunioni, uffici, reception, ristoranti)
– Sistemi per privacy (sportelli bancari, bancomat, uffici postali, gioiellerie)
– Proiezioni e retroproiezioni
– Campagne pubblicitarie (musei, vetrine)
– Scenografie in genere
– Nautica (cabine, interni in genere)
– Automotive (automobili, treni, aerei, veicoli in genere)

 

Vantaggi
– Controllo della privacy immediata e precisa
– L’uso efficiente dello spazio nell’ambiente costruito
– Blocco di più del 95% dei raggi UV dannosi
– Eccezionali qualità ottiche, che riducono il riverbero
– Durata oltre 100.000 ore
– Tecnologia senza parti mobili soggette a usura o rottura
– Alto impatto scenografico
– Bassa manutenzione
– Ottimo sistema per privacy
– Alta stabilità UV
– Bassa tensione di lavoro
– Utilizzabili come schermo di proiezione
– Ridotto fading di tappeti, mobili e opere d’arte di valore
– Ideale per applicazioni esterne
– Lunga vita – testati per oltre 2.000.000 di cicli

 

Articolo di Andrea Cantini 

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