Смарт-окна станут еще более интеллектуальным

Исследователи из департамента Национальной лаборатории Беркли от Департамента энергетики Соединенных Штатов (Berkeley Lab) разработали новый материал, который даст возможность сделать смарт-окна более интеллектуальными. Этот материал, который представляет из себя тонкий слой нанокристаллов, интегрированный в стекло, сможет динамически изменять количество солнечного света при его прохождении через стекло.

В отличие от имеющихся технологий, данное покрытие избирательно управляет прохождением света, пропуская световые волны в видимом спектре и задерживая свет с длинами волн в ближнем инфракрасном спектре (NIR), который и является носителем солнечного тепла. Таким образом, окна с новым покрытием будут способствовать максимизации энергосбережения, также улучшению здорового микроклимата в зданиях.

В Соединенных Штатах, согласно оценкам, около четверти от общего потребления электроэнергии тратится на освещение, отопление и охлаждение домов. Новенькая технологии смарт-окна, разработанная исследовательской группой под управлением химика Делия Миллирона, основана на электрохромном эффекте металлов, когда небольшой разряд электричества переключает материалы между блокировкой и передачей инфракрасных солнечных лучей. Прототип, построенный учеными, представляет из себя «конструктор» из электрохромного материала, изготовленный из нанокристаллов оксида индия и олова, встроенного в стеклянную матрицу оксида ниобия. Полученный композитный материал сочетает в себе 2 различные, самостоятельные друг от друга функции – контроль над видимым светом и контроль над длинноволновым инфракрасным светом. Помимо всего этого, то же смарт-окно может быть переключено на «ночной режим», блокируя и свет, и тепло, также на «дневной режим», при этом окно становится полностью прозрачным.

Использование нанокристаллов позволило исследователям максимально уменьшить толщину покрытия без ущерба эффективности его действия. Но основной отличительной особенностью нового мат-ла является то, что атомы, проходя через границу слоя нанокристаллов и стекла, вызывают структурную перестройку во всей стеклянной матрице.