В пошуках нових методів підвищення енергоефективності будівель, чимало науковців намагалися створити вікна, що могли б змінювати своє тонування, пропускаючи більше або менше тепла. Головна проблема таких розробок – практично всі вони перешкоджають проходженню сонячного світла в приміщення.

Команді дослідників з Техаського університету в Остіні (США) вдалося створити технологію «розумних вікон», що здатні пропускати світло, блокуючи при цьому зайве тепло, та навпаки.



Розробка нової технології розпочалася ще два роки тому. Мова йде про так зване електрохроматичне скло, що здатне під впливом прикладеного до нього електричного потенціалу переключатись з прозорого стану в непрозорий.

В рамках досліджень науковці створили «розумне» покриття для скла, яке на вибір може змінювати або ні прозорість матеріалу в діапазоні видимого світла і в діапазоні інфрачервоного (теплового) випромінювання. Слід зауважити, що кілька років тому реалізація подібної функції вважалася повністю неможливою.

Нова вдосконалена структура електрохроматичного скла від техаських науковців дозволяє блокувати до 90 відсотків інфрачервоного теплового випромінювання (near-infrared, NIR) і до 80 відсотків світла видимого діапазону. Перемикання між цими двома режимами відбувається досить швидко, протягом декількох хвилин, а не годин, як у інших видів такого скла.



Швидкість перемикання електрохроматичних властивостей матеріалу було досягнуто за рахунок надання йому пористості. Структура матеріалу являє собою мережу каналів між різними компонентами, в яких відбуваються електронні та іонні зміни.

Основний компонент нового матеріалу – нанокристальні з’єднання, що містять титан.

При подачі на матеріал певного електричного потенціалу ці кристали займають певне положення, безперешкодно пропускаючи світло видимого діапазону, повністю блокуючи більш довгохвильове інфрачервоне випромінювання. Прикладений до скла потенціал іншої величини активує кристали другого композиту і включає зворотний режим роботи електрохроматичного скла, коли воно блокує видиме світло і пропускає інфрачервоне випромінювання.

Наразі науковці вдосконалюють свій матеріал, щоб зробити технологію його виробництва більш дешевшою та доступнішою.