Когда солнечный свет проходит через окна здания, он может вызывать повышение температуры в помещении до такой степени, что придется использовать энергоемкую систему кондиционирования воздуха. Однако новый переключаемый материал окна блокирует поступающее тепло, оставаясь в основном прозрачным.
Во-первых, уже есть окна с электрохромным стеклом, которое по запросу тонируется с помощью электроники. Однако по мере того, как стекло становится темнее, становится все труднее видеть сквозь него. Кроме того, хотя такие окна частично блокируют видимый спектр солнечного света, они не обязательно блокируют инфракрасный спектр, который выделяет тепло.
Вот тут-то и появляется новый материал.
Разработанный учеными из Наньянский технологический университет в Сингапуре и Израильского Еврейского университета в Иерусалиме, он состоит из недорогой смеси диоксида титана, триоксида вольфрама, неодима-ниобия и оксида олова. Он наносится как покрытие на обычное оконное стекло и подключается к электрической цепи.
Когда требуется дополнительное тепло, обеспечиваемое солнечным светом, например, в зимние месяцы, материал отключается. Это позволяет пропускать все инфракрасное излучение солнечного света. Однако в теплые месяцы питание включается - моделирование показало, что материал будет блокировать до 70 процентов входящего инфракрасного излучения, при этом пропуская до 90 процентов видимого солнечного света.
Кроме того, в то время как существующие электрохромные окна, как сообщается, начинают терять свою функциональность после трех-пяти лет использования, испытания, предусматривающие повторяющиеся циклы включения/выключения, показали, что новый материал должен служить намного дольше.
К тому же, окна, использующие эту технологию, также могут быть покрыты пленкой с электронным переключением, созданной той же командой, в которой используются углеродные наночастицы, чтобы проводить или блокировать прохождение тепла из окружающей среды.
«Благодаря способности контролировать как инфракрасное излучение от солнца, так и проводимое тепло, проходящее через окно, мы ожидаем, что эта технология будет особенно полезной в умеренном климате, поскольку жильцы здания могут использовать ее для регулирования потерь или притока тепла в соответствии с потребностями сменяющихся сезонов, при этом все еще наслаждаясь большей частью вида снаружи окна», - говорит доктор Ронн Гоей из Наньянского технологического университета, первый автор статьи об исследовании.
Эта статья была недавно опубликована в журнале ACS Omega.
Источник: Nanyang Technological University
