Окна позволяют солнечному свету проникать в дома и здания. Наряду со светом приходит и тепло, и поддерживать оптимальную температуру в доме приходится с помощью кондиционера. Ученые разрабатывают новый вид «умного окна», который может блокировать тепло извне при повышении температуры наружного воздуха. Оно поможет потребителям экономить электроэнергию в жаркие дни и уменьшить счета за электричество.
В журнале Industrial & Engineering Chemistry Research исследователи объясняют, что создают «умные окна», которые могут реагировать на различные сигналы, в том числе электроэнергии, газа, света и тепла. Те, которые чувствительны к теплу особенно полезны для уменьшения использования энергии - когда становится жарко снаружи, окна становятся белыми для блокирования нежелательного тепла, поступающего с улицы, но, в то же время, позволяя проходить свету. Когда температура падает, они становятся прозрачными снова. Но в настоящее время для изготовления этих окон используют желеобразный материал, так называемые гидрогели, которые набухают в жару, что ухудшает эксплуатационные качества. Исследователи захотели изменить этот подход.
На основе предыдущих изысканий, исследователи сделали версию гидрогелей, но в виде микроскопических мягких шариков, суспендированных в жидкости. Они поместили этот материал между двух стекол и протестировали его, используя модель дома. Когда они освещали лампой, имитирующей солнечный свет, «умные окна», они стали непрозрачными и не дали теплу проникнуть внутрь дома.
При воздействии света окно становится непрозрачным (слева), без света оно прозрачно (справа).
Микрогель разбухает меньше своего предшественника. Исследователи пришли к выводу, что их новый микрогель является хорошим кандидатом для использования в будущих «умных окнах».
Источник: Mi Wang, Yanfeng Gao, Chuanxiang Cao, Kaimin Chen, Yicun Wen, Dingye Fang, Li Li, Xuhong Guo. Binary Solvent Colloids of Thermosensitive Poly(N-isopropylacrylamide) Microgel for Smart Windows. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2014; 53 (48).