Прототипы «умного окна» представляют собой пластины из проводящего стекла, обрамленного ионами металла, которые распыляются по поверхности, блокируя свет, если подать на них электрический ток. Теперь не нужны будут шторы, тюли и прочие жалюзи, — достаточно нажать кнопку в приложении, и окна быстро затемнятся.
«Умные окна» имеют большой потенциал для преобразования домов, предприятий и автомобилей, так как снижают затраты на отопление и охлаждение. Несмотря на то, что технология затемнения стекол уже существует, она пока не смогла завоевать популярность на рынке. Окна, используемые, в частности, в современных самолетах Boeing 787 и A350, изготовлены из оксида вольфрама, который тоже меняет цвет. Но подобные материалы, как правило, дорогие, а стекла имеют синий оттенок, затемняются только через 20 минут, а потом постепенно снова становятся прозрачными.
«Мы не брали в пример существующие технологии, а придумали совершенно новое решение, — говорит старший профессор материаловедения и инженерии в Стэнфорде Майкл Макги. — У нас были моменты, когда мы удивлялись, что такое быстро затемнение вообще возможно».
В качестве основы ученые использовали тонкий лист прозрачного индия-олова, модифицированного наночастицами платины. Чтобы стекло стало темным, необходимо пустить по нему электричество, которое блокирует движение меди и других металлов в растворе, нанесенным поверх стекла. Прозрачные окна пропускают около 80% естественного света, а темные — до 5%. Исследователи включили и выключили окна не менее 5,5 тысяч раз и не увидели изменений в передаче света, что свидетельствует о долговечности конструкции.
По словам Макги, есть ограничения по максимальной площади, на которой эти окна способны эффективно работать. Так, исследование проводилось на небольшом листе в 25 см2, но ученые хотят решить эту проблему. Также есть планы по замене материалов электродов на более дешевые, чтобы «умные окна» стоили, как минимум, в два раза дешевле существующих на рынке аналогов.
«Технология динамических окон позволит сократить на 20% расходы на отопление и охлаждение и даже изменить способ использования солнцезащитных очков, — говорит Макги. — Это важная область, которая почти нигде не изучается».
В США запретили технологию зачатия ребенка от трех родителей
Кейсы
Компания View, выпускающая «умное стекло», подключенное к интернету, успешно закрыла очередной раунд инвестиций на $200 млн. С помощью смартфона можно регулировать его прозрачность, а также включить автоматическую подстройку под окружающую среду и погоду.