Las ventanas inteligentes se consideran cada vez más una herramienta valiosa para mejorar la eficiencia energética de los edificios. Estas tecnologías pueden regular factores como el calor solar y la transmisión de luz en respuesta a las condiciones ambientales cambiantes. Son también una de las principales líneas de investigación del Grupo de Materiales Funcionales Nanoestructurados de ICN2 (Nanosfun), liderado por el Prof. Daniel Ruiz-Molina del CSIC. Bajo la dirección del Dr. Claudio Roscini, y en colaboración con la UAB y otras universidades extranjeras, el grupo investiga diversos materiales cuyas propiedades ópticas cambian en respuesta a factores como la luz, las variaciones de temperatura o la electricidad. El objetivo es desarrollar tecnologías que permitan mejorar la gestión de la radiación solar y las condiciones térmicas en el interior de los edificios.

Uno de los últimos enfoques del grupo, publicado en Advanced Functional Materials, combina sinérgicamente el fotocromismo y el termocromismo en una única ventana. El sistema utiliza colorantes fotocrómicos confinados en diminutas nanogotas líquidas, una tecnología avanzada desarrollada previamente con la empresa derivada de ICN2 Futurechromes SL, que garantiza una respuesta rápida. Cuando se exponen a la luz solar, estos materiales se oscurecen y convierten parte de la radiación visible incidente en calor. Este calor activa entonces una segunda capa a base de parafina, que dispersa la luz y hace que la ventana se vuelva progresivamente más opaca a medida que aumenta la radiación solar. El resultado es una película que puede transitar entre diferentes estados ópticos según el entorno: puede permanecer transparente con poca luz, oscurecerse a medida que aumenta la radiación solar, y volverse más opaca y oscura cuando la intensidad luminosa y la temperatura son simultáneamente relativamente altas. En una maqueta de vivienda, el sistema redujo el aumento de la temperatura interior hasta en un 41 %.

Asimismo, la investigación del grupo exploró la combinación de materiales fototermocromos similares en una matriz polimérica reticulada para conferir a la película resistencia al agua. Esto la hace más adecuada para condiciones meteorológicas cambiantes y más cercana a aplicaciones prácticas.

Estos estudios se llevaron a cabo en colaboración con investigadores de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), liderados por el Prof. Jordi Hernando, así como con Futurechromes, una empresa derivada de ICN2 especializada en este tipo de tecnología. En ICN2, el Dr. Lorenzo Vallan dirigió el trabajo experimental, bajo la supervisión del Dr. Roscini.

Control eléctrico de ventanas a menor voltaje

Otro enfoque desarrollado por el grupo se basa en las ventanas electro-termocromáticas, que combinan una respuesta térmica con control eléctrico. En este caso, la ventana incorpora una capa electrocrómica que se oscurece cuando se le aplica un voltaje bajo. Esta capa absorbe la radiación solar y la convierte en calor, lo que activa una segunda capa termocrómica. Al igual que en el enfoque anterior, esta combinación permite que la ventana adopte diferentes estados ópticos y regule la cantidad de luz que la atraviesa. Sin embargo, el control eléctrico añadido otorga a los usuarios un mayor control sobre el momento en que la ventana cambia de estado, requiriendo únicamente una pequeña cantidad de energía eléctrica.

En esta investigación, publicada en Advanced Science, el equipo también colaboró con investigadores de la Universidad Donghua de Shanghái, China, además del equipo de la UAB.

Estos avances reflejan la misma dirección de investigación: el desarrollo de acristalamientos dinámicos capaces de responder a la radiación solar y a las condiciones ambientales para contribuir a mejorar el confort interior y reducir las ganancias de calor solar no deseadas. La colaboración entre ICN2, la UAB y Futurechromes aúna las distintas etapas del proceso, desde el diseño de materiales y dispositivos hasta la creación de prototipos y la transferencia tecnológica.

Artículos de referencia:

Vallan, L.; Carrascull-Marín, A.; Wu, X.; Ruiz-Molina, D.; Hernando, J.; Roscini, C. Self-Adjusting Photothermal Heating for Multi-State Photo-Thermochromic Glazing. Advanced Functional Materials. (2026). DOI: 10.1002/adfm.78530. 

Villabona, M.; Vallan, L.; Ruiz-Molina, D.; Roscini, C.; Hernando, J. Weather-Resistant Thermoresponsive UV-Curable Smart Window Composites Based on Paraffin Particles. ACS Applied Materials & Interfaces. (2026). DOI: 10.1021/acsami.6c04877

Wu, X.; Vallan, L.; Li, H.; Ramon Otaegui, J.; Mena, S.; Jiang, W.; Wang, H.; Barnes, J. C.; Ruiz-Molina, D.; Li, K.; Hernando, J.; Roscini, C.; Guirado, G. Synergistic Effects in Multistate Black Electro-Thermochromic Smart Windows for Energy-Efficient Modulation of Solar Heating. Advanced Science. (2026). DOI: 10.1002/advs.77765.