Инженерам из Австралии удалось создать окна, способные регулировать светопроницаемость стекла без участия человека. Эти окна эффективно сохраняют энергию, реагируя на свет, тепло и другие факторы окружающей среды. Как работают "умные" окна и какие преимущества имеет эта разработка - читайте далее.
Потребность в энергосберегающих системах
Рост потребления электроэнергии в последние десятилетия привел к увеличению спроса на возобновляемые источники энергии и энергосберегающие системы. В ответ на эту растущую потребность инженеры из Австралии разработали "интеллектуальное" окно, которое может регулировать поток света и тепла по мере необходимости.
Описание разработки
Исследование, проведенное доктором Бехнамом Ахаваном из Исследовательской группы по прикладной плазме и поверхностной инженерии, было сосредоточено на способности материала реагировать на рост энергопотребления.
В ходе эксперимента на стекло наносились тонкие плазменные покрытия. Новая технология основана на использовании электрохромных покрытий, выполненных из прозрачных материалов, которые темнеют при воздействии небольшого электрического напряжения. Покрытия, полученные с использованием уникальной технологии плазменного напыления, состоят из слоя серебра, который приблизительно в 10 000 раз тоньше диаметра человеческого волоса, помещенного между двумя тонкими слоями оксида вольфрама.
Плазма известна также как четвертое агрегатное состояние вещества. Создают ее путем ионизации молекул газа. Плазма чаще всего используется в люминесцентных лампах, экранах телевизоров, ракетных двигателях.
Осажденный плазмой материал наносится на стекло, которое затем можно запрограммировать на различную прозрачность, которая будет изменяеться в зависимости от сезона. Стекло реагирует на окружающую среду, позволяя большему количеству солнечного света проникать в здание в холодные дни, в то же время сводя к минимуму проникновение света в жаркие летние дни. Удобно, не так ли?
Преимущества
Окна с двойным и тройным остеклением активно используются в Европе и Северной Америке, однако в Австралии теплоизоляция окон не нашла широкого распространения. Австралийцы тратят в среднем 4,6 миллиарда долларов на поддержание оптимальной температуры в своих домах каждый год. На отопление и охлаждение приходится почти 50% затрат на электроэнергию в этой стране, однако благодаря "умным" окнам этот показатель можно будет несколько снизить.
Разработанные ранее "умные" покрытия для окон ограничивались электропроводящими материалами. Покрытия, разработанные командой доктора Ахавана, могут быть использованы для преобразования любого прозрачного материала, в том числе коммерческого стекла и гибких полимеров, в материал, который может регулировать свою прозрачность в ответ на освещение. Эти покрытия стоят относительно недорого и просты в изготовлении.
Перспективы
"Умные" окна с плазменным покрытием пока остаются экспериментальной разработкой, но доктор Ахаван надеется, что новая технология получит распространение. "Интеллектуальное" покрытие уменьшит зависимость жителей страны от кондиционирования воздуха, электрообогревателей и других затратных методов отопления и охлаждения жилых помещений, что, в свою очередь, уменьшит счета за электроэнергию и снизит загрязнение окружающей среды.
"Чтобы свести к минимуму влияние изменения климата, мы должны инвестировать в устойчивое развитие, применяя строительные материалы премиум-класса, которые помогут людям не зависеть от погодных условий, одновременно уменьшая зависимость от электричества", - заключил доктор Ахаван.
