Умните прозорци, разработени от инженери от Станфордския университет и описани в проучване, публикувано онлайн на 9 август в списание Joule, разчитат на съвсем различен принцип в сравнение със съществуващите алтернативи, известни като динамични прозорци. Новият подход използва полимерен гел, съдържащ метални йони, нанесен върху прозрачен електрод. Когато се прилага напрежение, металните йони плочат електродите, блокирайки всички дължини на вълната на светлината. След като се приложи обратното напрежение, прозорците се превръщат обратно в прозрачни.
Новият подход предлага няколко предимства в сравнение със съществуващите технологии за електрохромни прозорци, заяви Майкъл МакГихи, професор по материалознание и инженерство в университета в Станфорд, който ръководи изследванията.
„Много хора биха искали да имат динамично оцветени прозорци и не мисля, че отчасти бързат да купуват наличните продукти, защото това е твърде скъпо“, казва Макгих пред Live Science. "Наличните електрохромни прозорци имат няколко микрона сравнително скъп електрохромен материал. Процесът на сваляне на този материал е доста скъп."
McGehee добави, че процесът, разработен от неговия екип, който включва инжектиране на полимерния разтвор в стъклото, по своята същност е по-евтин и може да проправи пътя за по-широко използване на тониращи прозорци, особено в строителството.
Според McGehee технологията досега се използва най-вече в самолети и автомобили. Например Boeing монтира тониращи прозорци в своя флагман 787 Dreamliner реактивен самолет. Някои производители на луксозни автомобили също използват електрохромни материали за производството на огледала за обратно виждане. Но с по-ниски разходи използването на този тип технологии може да се разшири допълнително, казаха изследователите.
"Те могат да се използват в прозорци на всякакъв вид сгради, домове, по-големи търговски сгради", добави МакГихи. "Разговаряхме с автомобилни компании и те са много заинтересовани да го имат на покрива или на задните прозорци. Очилата са вълнуващо приложение, особено за хора, които носят очила през цялото време и се нуждаят от лещите за рецепта."
В сградите тониращите прозорци биха могли да помогнат за намаляване на разходите за отопление и охлаждане с до 20 процента, като позволяват на хората да регулират колко светлина влиза в една стая, каза Макги.
В допълнение към напълно прозрачните или напълно тъмни режими, прозорците могат да бъдат тонирани частично, филтрирайки само малко светлина, каза McGehee. Хората в стаята все още биха могли да виждат отвън ясно, подобно на това, ако носят слънчеви очила.
„Можете да блокирате 90 процента от светлината, за да намалите отблясъците, но можете да видите какво има навън“, каза Макгихи. "Не е, ако имате щори или в самолет - когато издърпате пластмасата надолу, тогава погледът ви напълно изчезва."
McGehee заяви, че в сравнение с по-ранните технологии новите динамични прозорци са по-издръжливи, благодарение на използването на метал, който не се разгражда поради излагане на слънце. По време на експеримента изследователите включиха и изключиха прозорците поне 5 500 пъти и не видяха промяна в пропускането на светлина.
Прозорците също филтрират еднакво всички дължини на вълните, включително синьото, което по-ранните технологии пускат по-обилно, според изследователите.
"Някои от другите прозорци изглеждат сини, а хората отвътре изглеждат сини, тъй като пропускат повече синя светлина, отколкото други дължини на вълната", каза Макги.
Досега изследователите са изградили дребномащабни прототипи, които измерват 10 квадратни инча (25 квадратни сантиметра), но заявиха, че вече водят преговори с производителите, което би могло да им помогне да разширят технологията.
