Un bardage d’inspiration caméléon pour rafraîchir ou chauffer les bâtiments selon la saison

Alors que l’été se transforme en automne, ou l’hiver en printemps, de nombreuses personnes éteignent la climatisation et allument le chauffage, ou vice versa. Mais les systèmes de chauffage et de refroidissement traditionnels consomment beaucoup d’énergie et, parce qu’ils fonctionnent généralement aux combustibles fossiles, ne sont pas durables. En imitant un caméléon du désert, une équipe de recherche a développé un revêtement rentable et économe en énergie qui pourrait garder les bâtiments frais en été ou chauds en hiver sans avoir besoin d’énergie supplémentaire.

De nombreuses créatures du désert se sont adaptées pour survivre dans des environnements extrêmes caractérisés par de grandes variations de température quotidiennes. Par exemple, le caméléon Namaqua du sud-ouest de l’Afrique change de couleur pour réguler sa température corporelle lorsque les conditions météorologiques changent. Lorsqu’il fait chaud, cet animal devient gris clair pour réfléchir la lumière du soleil et rester au frais, mais lorsqu’il refroidit, il devient brun foncé pour absorber la chaleur. Cette capacité unique offre un exemple naturel de contrôle passif de la température, un phénomène qui pourrait être adapté pour créer des bâtiments plus économes en énergie. Mais de nombreux systèmes, tels que les peintures rafraîchissantes ou les tuiles en acier colorées, sont uniquement conçus pour maintenir les bâtiments au frais ou au chaud, et ne peuvent pas changer de « mode ». Inspiré du caméléon Namaqua,

Une équipe dirigée par Yan Dong, de l’Université technologique de Nanyang à Singapour, a cherché à créer un revêtement qui changeait de couleur et s’adaptait aux changements de température extérieure.

Pour réaliser le revêtement, les chercheurs ont mélangé des microcapsules thermochromiques, qui sont des microparticules, et des liants spécialisés pour former une suspension, qu’ils ont pulvérisée ou peinte sur une surface métallique. Lorsqu’elle est chauffée à 20 degrés Celsius, la surface a commencé à changer de couleur : du gris foncé au gris clair. Lorsqu’il atteint 30 degrés Celsius, le film transparent reflète jusqu’à 93 % du rayonnement solaire. Le matériau n’a montré aucun signe de détérioration, même après avoir été exposé à plus de 79 degrés Celsius pendant une journée entière. A continuación, el equipo lo probó junto con tres revestimientos convencionales, pintura blanca normal, una pintura de refrigeración por radiación pasiva y placas de acero azul, en ensayos al aire libre en construcciones pequeñas, del tamaño de una caseta de perro, durante las cuatro saisons de l’année.

Parvenir à la climatisation la plus passive possible dans un bâtiment est un objectif poursuivi depuis longtemps par les architectes et autres professionnels. (Photo : Incroyables/NCYT)

En hiver, le nouveau revêtement était légèrement plus chaud que la peinture à refroidissement passif par rayonnement, bien que les deux maintiennent des températures similaires dans des conditions plus chaudes.

En été, le nouveau revêtement était nettement plus frais que la peinture blanche et les plaques d’acier.

Au printemps et à l’automne, le nouveau revêtement extérieur était le seul système capable de s’adapter à des changements de température très variables, passant du chauffage au refroidissement tout au long de la journée.

Les chercheurs affirment que ce système de changement de couleur pourrait permettre d’économiser une quantité considérable d’énergie dans les zones saisonnières, car il est bon marché et facile à fabriquer.

L’étude a pour titre « Warm in Winter and Cool in Summer : Scalable Biocameleons Inspired Temperature Adaptive Coating with Easy Preparation and Construction ». Il a été publié dans la revue académique Nano Letters, de l’American Chemical Society. (Source : American Chemical Society)