Віконне скло, що регулює нагрів та охолодження

Сінгапурські вчені стверджують, що розробили універсальне покриття для віконного скла, яке може самостійно налаштовуватися на режим обігріву чи охолодження приміщення.

16 грудня 2021 року міжнародна група дослідників під керівництвом вчених з Наньянського технологічного університету в Сінгапурі (NTU) заявили про винайдення нового адаптивного матеріалу. Будучи нанесеним на поверхню віконного скла, він здатний ефективно коригувати свої властивості, підлаштовуючись під потреби обігріву чи охолодження приміщення.

Структура матеріалу

Матеріал у зборі, готовому до використання у віконних конструкціях, складається з декількох шарів: композитний шар з наночасток діоксиду ванадію; прозорий поліметилметакрилат (органічне скло); низькоемісійне покриття, здатне до адаптивної терморегуляції.

Принцип дії

Таке високотехнологічне віконне скло не містить елементів, що потребують електричного живлення, на відміну від віконних панелей на рідких кристалах. Ефект досягається лише регулюванням проникнення тих чи інших довжин хвиль електромагнітного випромінювання. У літній період таке скло пригнічує ближній інфрачервоний діапазон (NIR), що потрапляє в приміщення знадвору від сонячного світла. Одночасно матеріал сприяє проникненню з приміщення назовні інфрачервоного випромінювання з довгими хвилями, що дає ефект охолодження. В холодний період все відбувається навпаки.

Налаштування

Матеріал дозволяє регулювати характеристики пропускної спроможності такого віконного скла. Щоправда, така диференціація доступна лише в заводських умовах, при виробництві. Змінюючи структуру і склад нанокомпозитного покриття, можна отримувати характеристики нагрівання/охолодження, які будуть оптимальні для того чи іншого регіону.

Результати випробувань

Вчені провели численні лабораторні випробування, які неодноразово довели відповідність нового матеріалу заявленим характеристикам. Було підраховано енергозберігаючі характеристики шляхом моделювання різних кліматичних умов. Всього було змодельовано сім кліматичних зон, що в цілому охоплюють можливі умови на всій земній кулі. Було виявлено, що загальні усереднені показники енергозбереження на 9.5% вищі, ніж у поширеного на ринку скла з низьким коефіцієнтом випромінювання.

Команда розробників подала заявку на отримання патенту на винахід в Сінгапурі