Опубликовано Март 4, 2014 в Наука и техника
 
 

Ученые разработали новое «умное» окно

1Не так давно весь мир облетела сенсация о том, что группой ученых из лаборатории «Лоуренс-Беркли», которая расположена в Калифорнии, была разработана и предложена общественности уникальная технология под названием «умные окна». Если обратиться к истории, то летом прошлого года были изготовлены прозрачные солнечные батареи для окон.
В зависимости от предпочтений владельца эта технология может блокировать прохождение солнечных или инфракрасных лучей через окно. Вместе с этим наблюдается независимая работа теплового и оптического экранов. Подробности работы данной системы, ее технические и функциональные возможности можно найти на электронных страницах «Nature». А вот мнение авторитетных специалистов относительно данного новшества можно встретить в «Nature News».
Работоспособность инновационной системы основана на использовании нескольких материалов. Поэтому для образования свет пропускающего и поглощающего слоя ученые использовали смесь оксидов ниобия в качестве «нано» частиц. Благодаря проведенным исследованиям было установлено, что «нано» частицы из оксидов ниобия, с подачей на пленку электричества темнеют и поглощают свет до 70%. А если в эту консистенцию добавить еще и «нано» частицы оксида индия, используемые при изготовлении жидкокристаллических мониторов, то можно осуществлять эффективное управление уровнем прозрачности окна для инфракрасных лучей, но с более низким результатом. Поэтому, находясь в режиме «непрозрачности», данный материал задерживает половину излучения.
Вместе с этим исследовательская команда утверждает, что ИК- и оптические экраны требуют разного напряжения для перехода в «непрозрачный» режим. Это и объясняется тем, что управление ими можно осуществлять независимо. Поэтому если на новую пленку дать небольшое напряжение, то она станет блокировать тепло в связи с тем, что оксид индия видоизменяется гораздо раньше, нежели оксиды ниобия. Если повысить напряжение, то можно без негативного воздействия на инфракрасный экран включить и его оптический аналог, что сделает окно еще более не прозрачнее для прохождения света.
Стекло, которое пропускает около 30% света, по свойству прозрачности похоже на стекла транспортных средств, укрытых тонировочной пленкой. Наряду с этим, поклейка такой пленки на лобовое стекло в Российской Федерации строго запрещена. Это связано с тем, что согласно норм, установленных ПИДР пропускная способность света через пленку, установленную на лобовом стекле, должна достигать показателя 70%. Если говорить про «новые окна», то с пропускающей способностью 30% еще можно увидеть сидящих пассажиров, однако для этого стоит быть более внимательным. Поэтому новая технология дает возможность сделать любое окно тонированным простым нажатием клавиши.
В связи с такими высококачественными характеристиками автор разработки Делия Миллирон желает в короткие сроки довести новую разработку до уровня промышленного производства и использовать для этого ресурсы корпорации «Heliotrope», расположенной в городе Окленде (США, штат Калифорния). Она публично заявила о том, что образование пленки может происходить методом распыления специального спрея по поверхности стекла для чего не требуется использовать какие-то весьма дорогостоящие технологии. Однако, в каких условиях бытовых или промышленных эта разработка будет использоваться не известно.
Наряду с этим, совсем другой ученый по имени Брайн Коргель, который работает в Техаса, утверждает, что разработка требует вспомогательный источник питания, что существенно повысит себестоимость изделия. На это заявление ученого, автор изделия Делия Миллирон подтверждает высокую результативность опытов, связанных с заменой дорогостоящего оксида индия на «нано» частицы оксида цинка. Ведь цена последнего гораздо меньше.
Согласно приведенных данных министерством энергетики США около 4% общего количества вырабатываемого электричества в стране расходуется на обогрев и охлаждение домов благодаря инфракрасному излучению через окна (причем в обе стороны).
Сейчас над совершенствованием данной системы окон работают квалифицированные специалисты и инженеры. И их научная и исследовательская деятельность не сводится к подбору более совершенных материалов для улучшения уровня тепловой изоляции. Как было оговорено ранее, летом прошлого года были изготовлены солнечные батареи прозрачного типа для таких оконных систем. А сейчас идет разработка новых систем стекол, но не только для оконных систем, в связи с тем, что хорошая прозрачность необходима для оптоволоконных линий связи и линз оптических механизмов.
Пока такие окна находятся только в процессе разработки, а желающие получить новые окна, могут заказать качественные окна из профиля КБЕ, которын выпускает компания КБЕ Москва.