Умное стекло блокирует тепло и не пропускает ультрафиолет

В знойный день здание с кондиционерами может оказаться душным и жарким. Виной тому — окна, через которые проникает тепло в помещение в виде невидимого ультрафиолетового света. Причем отрицательный фактор наблюдается даже тогда, когда окна хорошо изолированы и защищены от неблагоприятного воздействия света.

Открытие ученых из Техасского университета в области стекольной технологии может полностью изменить ситуацию, так как позволит создать умные смарт окна, способные по требованию блокировать свет и тепло или же разрешать им полностью проходить в помещение.

Чем порадовали ученые?

Открытие ученых — новый вид материала, представляющий собой тонкое покрытие с нанокристаллами, внедренными в обычное стекло (новый тип смарт стекла). Нанокристаллы изготовлены из электрически проводящего материала, поэтому могут динамично блокировать свет и тепло как линзовые очки и переходить из прозрачного состояния в непрозрачное и с затемнением.

В отличие от существующих технологий, новое покрытие обеспечивает селективный контроль над видимым светом и теплопроизводящими инфракрасными излучениями света, так что окна могут максимизировать экономию энергии и создавать комфортные условия в широком диапазоне климатических условий.

Нанокристаллы, присутствующие в смарт стекле могут блокировать до 90% УФ излучений, 80% видимого света и менять свои свойства в считанные секунды, гораздо быстрее, чем любые профессиональные электрохромные окна, известные современному человечеству. В сочетании с менее дорогой и потенциально более простой технологией изготовления, этот материал имеет место быть внедренным в массовое производство.

Производственный подход к стартапу

В среде ученых новый метод изготовления стекла получил название гелиотропной технологии. В отличии от электрохромного метода производства данный вид изготовления полагается на энергоемкие процессы, аналогичные тем, которые используются в производстве определенных видов микроэлектроники.

В обычной среде смарт стекло работает как аккумуляторная батарея. После включения мнимого выключателя — поступления света, происходит зарядка нанокристаллов, которые становятся способными поглощать ближайший ультрафиолетовый свет. Если стекло получает слабый заряд — материал имеет слабое затемнение, если большой — становится зеркальным, если умеренное — может перейти в полностью прозрачное состояние.

Мы очень взволнованы сочетанием уникальных оптических функций с недорогим и экологически чистым методом производства, заявил Генри Бекман — ученый, работающий над созданием умного стекла. «Мы создали то, что превращает обычное стекло в „универсальный умный материал“ — концепт в перспективной конкурентоспособной технологии.»

На текущий момент технология, основанная на молекулярных литейных процессах, получила одобрение в Департаменте энергетики США имени Лоуренса и находится на ранней стадии коммерциализации.