Les verres chromogènes : quels sont-ils et comment les différencier ?

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Optimiser la performance énergétique d’un bâtiment nécessite, entre autres, un choix judicieux des surfaces vitrées. Vous avez peut-être déjà assister ces dernières années à une évolution de la technologie de ce matériau visant à permettre une interaction adéquate entre le climat extérieur et les conditions environnementales intérieures. De nouveaux types de verre ont ainsi été introduits, qui permettent de contrôler la qualité et la quantité de lumière entrant dans le bâtiment, en remplissant des fonctions importantes. L’industrie a ainsi réussi à transformer le verre, au départ simple point de passage de la lumière, en un filtre dynamique capable d’interagir avec les stimuli environnementaux et humains pour remplir de nouvelles fonctions.

Les verres chromogènes

Les verres chromogènes sont ceux capables d’assumer un comportement différent en fonction de la lumière, de la température ou d’une différence de potentiel électrique appliqué. Ces variations se manifestent par le passage d’un état de transparence totale qui permet de filtrer tout le rayonnement solaire, à un état où il peut être totalement ou partiellement filtré ou absorbé. Le verre est en substance un verre opaque. Plus en détail, ces verres chromogènes sont définis :

Verre photochromique

Le verre photochromique varie ses caractéristiques optiques en fonction de l’exposition aux rayons ultraviolets, de sorte que pendant la journée, frappés par la lumière du soleil, ils prennent une coloration sombre, tandis qu’ils ont un comportement réversible lorsque le rayonnement cesse, de sorte que le soir, dans l’obscurité, ils deviennent complètement clairs et transparents. Ces lunettes ont cependant un aspect négatif, pendant les mois d’hiver, lorsque les heures de lumière sont peu nombreuses, elles ne permettent pas un apport correct de lumière solaire et donc d’ombrager des environnements pour lesquels un apport solaire plus important serait nécessaire.
Jusqu’à présent, leur utilisation a surtout servi à la fabrication de lunettes de soleil.

Verre thermochromique

Le verre thermochromique, en revanche, devient de plus en plus opaque lorsque la température augmente, tandis qu’il redevient transparent lorsque la température baisse. En général, pour chaque produit, il existe une valeur critique de la température à laquelle l’assombrissement se produit. L’utilisation du verre électrochrome dans le secteur du bâtiment est toutefois liée au fait que la température qui détermine son fonctionnement est maintenue dans une plage capable d’assurer le bien-être thermique de l’homme.

Verre électrochrome

Le verre électrochrome, en revanche, est constitué de plusieurs couches. Un électrolyte est incorporé entre deux électrodes qui sont à leur tour incorporées entre deux conducteurs transparents. Le tout est enfermé entre deux feuilles de verre. Lorsqu’une tension électrique est appliquée, une transmigration d’ions se produit vers l’électrode qui détermine la variation chromatique du composant. Pour revenir aux conditions initiales, la polarité doit être inversée. Il s’agit donc d’un verre intelligent capable de modifier les conditions d’éclairage et de température en fonction des besoins, afin de réduire la consommation d’énergie. Parmi les verres électrochromiques utilisés dans le bâtiment, il y a ceux à cristaux liquides ou LCD, composés de deux plaques entre lesquelles est placé un film de cristaux liquides, à l’intérieur de films polymères. Dans ce cas, l’opération se fait par l’application d’une différence de potentiel.
Lorsque le dispositif est allumé, la vitre semble complètement transparente, alors que lorsqu’il est fermé, le verre devient translucide. En fait, lorsqu’une tension électrique externe, est appliquée au verre, les cristaux liquides se déplacent tous dans la même direction, permettant à la lumière de passer à travers le verre sans déviation et le verre sera transparent. Si, en revanche, les cristaux sont au repos et donc disposés de manière désordonnée, ils gênent le passage de la lumière, rendant le verre opaque, translucide et incapable de transmettre le rayonnement lumineux.