В поисках новых методов повышения энергоэффективности зданий, многие ученые пытались создать окна, которые могли бы менять свою тонировку, пропуская больше или меньше тепла. Главная проблема таких разработок — практически все они препятствуют прохождению солнечного света в помещение.

Команде исследователей из Техасского университета в Остине (США) удалось создать технологию «умных окон», которые способны пропускать свет, блокируя при этом излишнее тепло, и наоборот.



Разработка новой технологии началась еще два года назад. Речь идет о так называемом Электрохроматическом стекле способном под воздействием приложенного к нему электрического потенциала переключаться с прозрачного состояния на непрозрачное.

В рамках исследований ученые создали «умное» покрытие для стекла, которое на выбор может изменять прозрачность материала в диапазоне видимого света и в диапазоне инфракрасного (теплового) излучения. Следует заметить, что несколько лет назад реализация подобной функции считалась полностью невозможной.

Новая усовершенствованная структура Электрохроматическое стекла от техасских ученых позволяет блокировать до 90 процентов инфракрасного теплового излучения (near-infrared, NIR) и до 80 процентов света видимого диапазона. Переключение между этими двумя режимами происходит достаточно быстро, в течение нескольких минут, а не часов, как у других видов такого стекла.



Скорость переключения Электрохроматическое свойств материала было достигнуто за счет предоставления ему пористости. Структура материала представляет собой сеть каналов между различными компонентами, в которых происходят электронные и ионные изменения.

Основной компонент нового материала — нанокристальни соединения, содержащие титан.

При подаче на материал определенного электрического потенциала эти кристаллы занимают определенное положение, беспрепятственно пропуская свет видимого диапазона, полностью блокируя более длинноволновое инфракрасное излучение. Приложенный к стеклу потенциал другой величины активирует кристаллы второго композита и включает обратный режим работы Электрохроматического стекла, когда оно блокирует видимый свет и пропускает инфракрасное излучение.

Сейчас ученые совершенствуют свой материал, чтобы сделать технологию его производства более дешевой и доступной.