Одним из решений проблемы энергетической эффективности здания является разработка «умных окон» (или смарт-окон), которые в зависимости от внешних условий могут менять прозрачность, пропуская больше света, когда на улице холодно, и блокируя свет, когда за окном стоит нестерпимая жара. К сожалению, большинство смарт-окон препятствуют прохождению именно видимого света, другими словами, просто затемняя стекло до нужной степени. Но недавно команда исследователей из инженерной школы Кокрелла от университета штата Техас в Остине представила новую технологию «умного окна», которая пропускает видимый свет, при этом блокируя солнечное излучение, и наоборот.
Два года назад Делия Миллирон и ее команда разработали «умное» покрытие для стекла, которое может блокировать видимый свет, свет в ближнем инфракрасном диапазоне (NIR), или свет обоих длин волн. Включив нанокристаллы из оксида индия и олова (ITO) в стекло, наполненное оксидом ниобия, исследовательская группа создала электрохромный материал, который способен пропускать или блокировать свет в зависимости от приложенного электрического потенциала.
Таким образом, «умное» покрытие стекла позволит включить «холодный режим» с помощью блокировки солнечного тепла, и наоборот, включить «теплый режим», блокируя солнечный свет. Новый электрохромный материал позволяет контролировать до 90 процентов света в инфракрасном диапазоне и 80 процентов света в видимой части спектра. Время переключения между режимами составляет считанные секунды, что является хорошей предпосылкой для успешной коммерциализации технологии в самом ближайшем будущем.
Для того, чтобы сделать новый электрохромный материал более практичным, исследователи сконструировали из всех компонентов единую, пористую, взаимопроникающую сетчатую структуру. Такая конструкция имеет специальные каналы для транспортировки электронов и ионов, что и обеспечивает выборочное блокирование солнечного света или излучения посредством подачи различного напряжения. Таким образом, Миллирон и ее команда продемонстрировали доказательство жизнеспособности концепции, которая позволяет управлять оптическими свойствами однокомпонентной пленки. В настоящее время исследователи работают над повышением экономической рентабельности технологии изготовления «умного окна».
