Регулируемая электроникой прозрачность окон далеко не новость. Меняющие прозрачность электрохромные иллюминаторы, например, установлены на авиалайнере Boeing 787 Dreamliner. Новое «умное» стекло, разработанное учёными из Университета Торонто, может менять не только прозрачность, но также степень пропускания инфракрасного излучения и каждый режим не зависит от настроек другого. Здания с такими окнами обещают экономить до 50 % на отоплении, охлаждении и освещении.
Источник изображения: Raphael Kay, Adrian So
Секрет новой технологии подсмотрен у природы, как часто это бывает в учёной среде. Природа за миллионы лет эволюции понапридумывала такого, что нам ещё изучать и изучать. Возьмём пример кожного покрова хамелеонов и кальмаров. Он способен менять цвет по команде нервной системы животных. Происходит это за счёт управления пигментами в клетках кожи, которые в виде взвеси плавают в жидкой среде клеток. Канадские учёные предложили аналогичный способ для умных оконных стёкол, обеспечив регулируемую прокачку жидкости с пигментом в отдельных слоях.
Умное стекло представляет собой два отдельно управляемых слоя. В одном слое через систему капилляров прокачивается жидкость с пигментами для отражения инфракрасного излучения, а в другом — видимого. Раздельное управление слоями позволяет в жаркие дни отражать оба диапазона излучения и дополнительно смягчать (рассеивать) видимый свет для поддержания комфортного освещения в помещении, а в холодные дни инфракрасная блокировка отключается с сохранением регулировки света в видимом диапазоне.
Компьютерное моделирование показало, что предложенное решение в случае использования одной только инфракрасной фильтрации снизит потребление зданий на отопление, охлаждение и освещение на 25 %, а если к этому добавить фильтрацию видимого света, то экономия за год может достичь впечатляющих 50 %. Цифры выглядят заманчиво, но внедрить всё это в производство и строительство будет стоить колоссальных усилий и затрат.