Tijolos de vidro: Luz dentro, calor fora, e agora suportando cargas estruturais

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/05/2023

Uma parede inteira de tijolos de vidro de aerogel traz a luz do dia de fora para o interior - mas não o calor.
[Imagem: Empa]

Tijolos de vidro estruturais

Tijolos e blocos de vidro são usados há milênios para trazer a luz para dentro das construções, algo que, atualmente, tem um forte impacto na economia de energia.

Mas esses blocos sempre foram, por assim dizer, "decorativos", não servindo bem ao suporte de cargas da construção, o que limita seu uso a algumas áreas das construções. Além disso, quando a luz entra, o calor entra junto.

Agora, engenheiros dos Laboratórios Federais Suíços para Ciência e Tecnologia de Materiais (EMPA) criaram tijolos verdadeiros feitos de vidro transparente, o que significa que eles podem ser usados como elementos de apoio, compondo uma parede inteira de vidro, por exemplo, sem prejuízos para a distribuição de cargas do prédio ou residência.

A inovação é uma melhoria de uma criação anterior da equipe, quando eles integraram aerogéis de sílica diretamente em tijolos de construção. Esses aerogéis são materiais de isolamento térmico de alto desempenho, o que deu aos tijolos uma capacidade de isolamento térmico excepcional, permitindo economizar nos custos de ar-condicionado ou aquecimento sem a necessidade de uma camada de isolamento adicional aplicada à alvenaria.

Acontece que um aerogel pode ser fabricado de modo a ser virtualmente transparente.

Para tirar proveito disso e melhorar ainda mais o desempenho térmico do tijolo isolante, a equipe desenvolveu um novo componente modular baseado em grânulos de aerogel de sílica que combinam ambas as propriedades - o material é translúcido e isolante, permitindo criar um tijolo de vidro de aerogel.

A luz passa pelos tijolos de vidro translúcido, com grande potencial de economia de energia em ar-condicionado e aquecimento.
[Imagem: Empa]

Isolante térmico transparente

O tijolo de vidro tem uma condutividade térmica de 53 mW/mK e uma resistência à compressão de quase 45 MPa. Este é o maior desempenho de isolamento de qualquer tijolo encontrado na literatura técnica, e muito superior àqueles que estão no mercado. Além disso, ele vem com a propriedade de transmissão de luz.

Segundo a equipe, o tijolo de vidro de aerogel é adequado para aplicações em que há requisitos simultâneos de alta penetração da luz do dia, proteção contra ofuscamento e proteção da privacidade, como em escritórios, bibliotecas e museus.

Acertar o relógio biológico

A principal sugestão dos pesquisadores para o emprego de sua inovação é a construção de um envelope externo à construção, para unir o interior do edifício com o exterior em termos de luz natural, o que tem benefícios comprovados sobre a saúde dos usuários do edifício ao manter a sincronia do relógio biológico das pessoas.

A equipe calcula que o tijolo de vidro de aerogel será apenas um pouco mais caro do que um tijolo cerâmico padrão, mas ainda estão procurando parceiros na indústria para colocá-lo no mercado.

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