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 дорогого 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.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:02 26 февраля 2017
После большевистской попытки захвата власти 3-4 июля 1917 года в Петрограде

«События в столице застали Ильича врасплох»

Как Сталин, Ленин и Троцкий провели «жаркий» июль 1917 года
Наука и техника
 — 
00:02 25 марта 2017
«Это было волшебно!»

Дефект массы

Как продолжение культовой серии Mass Effect стало одной из худших игр в истории
Лазерный пистолет и стреляющий эспандер
Пять самых необычных и бессмысленных пистолетов
Срисовали
Как разоблачили банду, охотившуюся на картины знаменитых художников
«Я стала плевать кровью на снег»
Как выстрел в лицо офицеру МВД обернулся обвинениями в самостреле: расследование
Сирийские убийцы
Как связаны резня на КПП Росгвардии в Чечне и недавнее похищение контрактника
Все там будем
Почему невозможно уберечься от рака
Man and woman eating from a pot and a pail on a street corner, 1940-1944Разборки в гетто
Страх, ужас и безысходность на снимках лодзинского фотографа
«Это было волшебно!»Дефект массы
Как продолжение культовой серии Mass Effect стало одной из худших игр в истории
Кровавое воскресенье 22 января 1905 года«Идиоты говорят, что Россию погубил заговор»
Почему революция 1917 года была неизбежна
Пижон Джон
Дикий сэр Элтон, каким его уже мало кто помнит
«Оргиастический акт любви и счастья»
Дина Рубина о советских кулинарных традициях
Девочки кровавые в глазах
Кино недели с Денисом Рузаевым: от «Манчестера у моря» до «Демона внутри»
«Главное — убедить людей, что они счастливы»
Джон Стейнбек и Роберт Капа о советских застольях, писателях и правительстве
Под «Грибами» тает лед
Самая навязчивая песня сезона — во всех мемах страны
Рай на земле
Лучшие для жизни города мира
«Мы делаем не крымское вино, а севастопольское»
Винодел Павел Швец — о месте России на винной карте мира
Германия по карману
Как попасть в Баварию за две тысячи рублей и получить удовольствие
Отберут последнее
Коснутся ли новые правила перевозки электроники летящих в США россиян?
Идеал со сроком годности
От Монро до Кардашьян: как менялись пропорции женской фигуры каждые 10 лет
Спортзал для двоих
Лондонская пара прославилась в сети как самая тренированная в мире
Новая американская мечта
Что такое Fuck You Money, или Как уйти на пенсию в 35 лет
Ищут пожарные, ищет милиция
Десятилетний розыск пропавшей британской девочки обошелся в 16 миллионов фунтов
Восточные легенды
Культовые японские автомобили ушедших лет
Цвета для победителей
Самые известные гоночные раскраски в мире
Самые необычные ДТП
Автомобили на крышах, в бассейнах и другие непонятные аварии, достойные премии
Очень страшные «Рейндж Роверы»
Самые жуткие варианты тюнинга автомобилей Land Rover
Бог простит
В церкви нашли квартиру с красной мебелью и портретами в стиле поп-арт
Фрэнк ГериСпугнули рыбу
Почему антисемиты изгнали из Канады создателя «танцующего дома»
«Наш дом — колония строгого режима»
История семьи, оказавшейся на грани распада из-за дачи
Цветам не место в доме
Почему дети мешают взрослым жить счастливо в собственных квартирах