Ученые создали умное окно

Ученые создали умное окно

Группа специалистов из Национальных лабораторий Лоуренс-Беркли в Калифорнии предложила технологию создания «умных окон». Разработанное учеными покрытие позволяет по желанию владельца заблокировать либо проходящий через окно свет, либо инфракрасное излучение, причем тепловой и оптический экраны работают независимо друг от друга. Подробности приведены в статье на страницах Nature, краткий пересказ и некоторые комментарии сторонних экспертов можно найти в Nature News.

Разработка основана на комбинации двух материалов. Для создания управляемого светопропускающего (или светопоглощающего, в зависимости от режима работы) слоя исследователи применили смесь оксидов ниобия в виде наночастиц. Эксперименты показали, что наночастицы из оксидов ниобия при подаче на пленку электрического напряжения темнеют и поглощают до 70 процентов света. Добавление же наночастиц оксида индия, материала, широко применяющегося в жидкокристаллических дисплеях, позволило аналогичным образом управлять прозрачностью окна для инфракрасных лучей, пусть и с несколько худшим результатом: в режиме непрозрачности материал задерживает половину падающего излучения.

Ученые подчеркивают, что несмотря на схожий принцип работы ИК- и оптические экраны требуют разного напряжения для перехода в непрозрачное состояние. Поэтому управлять ими можно независимо. Если на новую пленку подать небольшое напряжение, то она сначала начнет блокировать тепло, так как оксид индия претерпевает изменения раньше оксидов ниобия. Повысив напряжение, можно без ущерба для инфракрасного экрана включить и оптический экран, сделав окно еще и практически непрозрачным для света.

Стекло, пропускающее 30 процентов света, по прозрачности напоминает стекла автомобилей, покрытые тонировочной пленкой. Причем на лобовое стекло такую пленку клеить в России запрещено: по нормам ГИБДД лобовое стекло обязано пропускать 70 процентов света. Через окна, пропускающие 30 процентов света еще можно рассмотреть сидящих внутри пассажиров, однако для этого надо пристально вглядываться — разработка ученых, таким образом, позволяет превратить любое окно в тонированное путем простого нажатия кнопки.

Ведущий автор исследования, Делия Миллирон, намерена в ближайшее время довести разработку до промышленного производства при помощи компании Heliotrope в Окленде (Калифорния, США). Она подчеркивает, что пленка может получаться путем распыления специального спрея по стеклу (в бытовых или промышленных условиях — не уточняется), поэтому никакие сложные технологии не требуются. Другой эксперт, не связанный с работой Миллирон и ее коллег, Брайн Коргель из университета Техаса, при этом замечает то, что «умное окно» требует отдельного источника питания и это может существенно повысить стоимость. Миллирон, с другой стороны, заявляет о обнадеживающих результатах опытов по замене дорого оксида индия на наночастицы из оксида цинка, цена которого значительно меньше.

По оценкам министерства энергетики США, порядка четырех процентов всего вырабатываемого в стране электричества тратится на обогрев или охлаждение домов из-за инфракрасного излучения через окна (в ту или иную сторону). Над усовершенствованием окон работают многие группы ученых и инженеров, причем их деятельность не сводится к подбору более эффективных материалов для теплоизоляции. Недавно, летом 2013 года, были изобретены прозрачные солнечные батареи для окон. Кроме того, разрабатываются и новые типы стекла — правда, не только для окон, так как высокая прозрачность нужна и в оптоволоконных линиях связи, и в линзах для оптических приборов.

Источник: lenta.ru

Похожие новости:
Ученые создали окно с подогревом
Известным производителем окон и аксессуаров к ним, компанией OKPOL (Польша), впервые было создано мансардное окно с уникальной функцией подогрева. Стеклопакет Hotglass, в который удачно интегрировано биметаллический датчик тепла, является инновационным на рынке. С помощью прозрачной стеклянной панели, ..
2013-12-2 1485 0 Технология
0
Созданы абсолютно прозрачные солнечные батареи
Группа ученых из Университета штата Мичиган разработала новый тип солнечного концентратора, который, будучи помещенным на окно, вырабатывает энергию, но при этом позволяет смотреть сквозь стекло. Эту технологию, получившую название "прозрачный люминесцентный солнечный концентратор", можно также использовать ..
2014-08-26 4133 0 Технология
0
В Охотском море нефть ищут с помощью эха
Месторождения нефти и газа можно теперь обнаружить при помощи обычного эха, правда, обработанного и изученного специалистами. Именно так сегодня ученые исследуют шельф Охотского моря. По оценкам специалистов, запасы "чёрного золота" там могут достигать трёх миллиардов баррелей. ..
2013-08-5 1580 0 Технология
0
Солнечные панели применят в зеленом строительстве
Наступило время, когда, так называемое, зеленое строительство набирает все большей популярности. Поэтому неудивительно, что исследователи уделяют немалое внимание разработке окон, воздействие на окружающую среду которых минимальное, к тому же, используя солнечную энергию, являются автономным энергетическим источником ..
2013-10-28 1426 0 Технология
0
Прозрачные солнечные батареи заменят оконные стекла
В Центре исследований Массачусетского технологического – появилась уникальная разработка, которая позволят использовать обычные окна, как солнечные батареи для производства электроэнергии, сообщает volgoplast.com. Процесс преобразования света в электричество будет происходить сам по себе, кроме того, вы не потеряете возможность ..
2014-04-01 5424 0 Технология
0
Робототехники создали материал для жидких Терминаторов
Новый материал из воска и пены позволит даже самым простым роботам повторять движения T-1000 из второй части «Терминатора»: переключаться между твердым и жидким состоянием. Изобрела материал Анетта Хосой (Anette Hosoi) из Массачусетского технологического института, а рассказывается ..
2014-07-17 1642 0 Технология
0
Владимира Путина заинтересовали тепловизорами
Вчера президент Владимир Путин занимался проблемами развития производств для оборонной промышленности. Он посетил ОАО "ЦНИИ "Циклон"", которое входит в холдинг "Росэлектроника", а вместе с ним в госкорпорацию "Ростехнологии". Там президент обнаружил, что предприятие способно обеспечить и армию, и всех желающих тепловизорами. В итоге ..
2012-05-22 1364 0 Технология
0
Окно в будущее. 3D-принтеры приходят в каждый дом
3D-печать - одна из самых интересных перспективных технологий, которые в этом году обещают стать по-настоящему массовыми. Еще недавно упоминание 3D-принтеров вызвало ассоциации со шкафами стоимостью в неплохой автомобиль. Теперь же домашний принтер, и довольно качественный, можно купить за те же деньги, ..
2013-02-18 2593 0 Технология
0
Сложить нанопасьянс
У России появился шанс стать мировым лидером в производстве фотолитографических машин. Но даже если она его упустит, мы в любом случае можем разработать технологии, которые станут основой следующего нанотехнологического уклада На заре микроэлектроники, еще в 1965 году, один из создателей корпорации ..
2012-02-20 1410 0 Технология
0
Химера лазерных миражей
8 октября 2013 года в Ливерморской лаборатории имени Лоуренса (ведущий ядерный исследовательский центр США) на лазерной установке NIF впервые в истории удалось зажечь термоядерную реакцию с «положительным выходом энергии». Установка представляет собой огромный заводской цех, в котором ..
2014-01-18 1207 0 Технология
0
В США проходит международный конкурс энергоэффективных домов
В США прошел Международный конкурс энергоэффективных домов. Мероприятие организовано министерством энергетики США и собрало 19 команд студентов-архитекторов из Америки, Китая и Новой Зеландии. Экспертная комиссия оценивала дома по десяти признакам, за каждый из которых был максимум 100 очков. Выиграла та команда, которая набрала ..
2011-10-27 1968 0 Технология
0
Радиационные технологии, или Как уберечься от террористов
Вчера в ВВЦ прошел круглый стол кластера ядерных технологий фонда «Сколково» на тему «Технологическая платформа «Радиационные технологии» для обеспечения безопасности: от идеи до продукта». Участники мероприятия обсудили состояние, перспективы и ограничения развития российского рынка, конкурентоспособность отечественных поставщиков, а также ..
2011-10-27 1590 0 Технология
0
В Армении рассчитана общая доля возобновляемой энергетики
Согласно расчётам, проведённым Министерством энергетики и природных ресурсов Армении, доля электроэнергии, вырабатываемой за счет возобновляемых источников энергии в стране, составляет около 7% в совокупной выработке. По словам министра энергетики и природных ресурсов Армении Левона Шахвердяна, по состоянию на прошлый ..
2011-10-27 1671 0 Технология
0
Электромобили - альтернативное будущее автопрома
В Москве на форуме по нанотехнологиям представлены новые электромобили, в том числе в сегменте общественного транспорта: электробус - тот же троллейбус, но непривязанный к электролинии.Источник: newstube.ru ..
2011-10-28 1503 0 Технология
0
Будущее - за пневмолифтами
Необычные «воздушные лифты» презентовали карагандинские ученые. Сделаны они на местном машиностроительном заводе. И как уверяют создатели, аналогов этим подъемникам нет во всем мире, сообщает «31 канал». Внешне пневмолифты похожи на поршень. В них нет привычных канатов и направляющих. Они работают на воздушной подушке. Сначала ..
2011-10-29 2654 0 Технология
0