Инженеры создали стекло, превращающееся в тонированное нажатием кнопки
«Умное» стекло, созданное американскими специалистами, позволит регулировать количество света и тепла, которое пропускают окна. Настраивая стекла в соответствии с погодными условиями, можно будет существенно сэкономить на обогревателях и кондиционерах.
Описание разработки инженеров из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли опубликовано в свежем выпуске журнала Nature.
Известно, что поддержание нужной температуры в офисах и жилых домах сопряжено со значительным расходом электроэнергии. Например, в США из-за инфракрасного излучения, проходящего сквозь окна и вызывающего избыточный нагрев помещений, приходится тратить 4% всего вырабатываемого в стране электричества. Авторы работы решили создать новый тип стекол, который бы помог избежать этих расходов.
Главной особенностью «умного» стекла является пленка, включающая в себя наночастицы из оксидов ниобия и оксидов индия, а также сетка из тонких электродов. Когда на эту сетку подается небольшое напряжение, наночастицы из оксида индия меняют свою конфигурацию, так что стекло начинает пропускать на 50% меньше инфракрасного (теплового) излучения.
Когда же на стекло подается чуть большее напряжение, на него реагируют уже наночастицы из оксида ниобия. В результате они темнеют и стекло становится тонированным, пропуская на 70% меньше света. Поскольку наночастицы из оксидов индия и ниобия «включаются» под разным напряжением, то количество света и тепла, пропускаемого стеклом, можно регулировать по отдельности.
Стоит отметить, что, по мнению специалистов, перспективы внедрения «умных» стекол пока достаточно туманны. Во-первых, установка системы управления стеклами требует дополнительных затрат, во-вторых, оксид индия - это весьма дорогостоящий материал. Впрочем, ученые надеются, что в будущем его можно будет заменить оксидом цинка.