В США создано смарт-стекло, способное переключаться между блокированием света и тепла

Сегодня большой популярностью пользуется электрохроматическое стекло, которое под воздействием электричества становится непрозрачным. На базе этого материала создаются смарт-окна, которые могут быстро затемняться и вновь становиться прозрачными по желанию владельца. Использование таких окон позволяет заметно снизить затраты на освещение и кондиционирование помещений.

Именно такое смарт-стекло сделало возможным создание продукта, над которым трудились специалисты Техасского университета. Они разработали специальную наноструктуру стекла, которая позволяет ему «включать» и «выключать» прозрачность не только в диапазоне видимого света, но и в диапазоне теплового излучения. Авторы разработки подчеркивают, что созданный ими нанокомпозит может стать отличным материалом как для смарт-окон, так и для фасадных систем.

Новый материал позволяет стеклу переходить в состояние блокировки 80 % видимого света и до 90 % теплового излучения. При этом пользователь окна на основе этого стекла сможет достаточно быстро переключаться между двумя доступными режимами затемнения – за несколько минут. Подобные переключения можно было делать и раньше, однако с другими видами электрохроматических стекол они занимают несколько часов.

Исследователям удалось добиться столь быстрого переключения электрохроматических характеристик стекла за счет использования двухкомпонентной пористой сети. Она представляет собой сеть микроскопических каналов, в которых происходят ионные и электронные изменения материала.

В основе стекла лежат нанокристаллы соединения, в состав которого входит титан. Под воздействием электрического потенциала кристаллы перемещаются и занимают положение, в котором обеспечивается беспрепятственный пропуск видимого света и полная блокировка инфракрасного излучения. Если приложить к стеклу потенциал другой величины, то активизируются кристаллы второго композита и запускается обратный режим работы, в котором пропускается инфракрасное излучение, но блокируется видимый свет. Этот режим может быть очень полезен зимой, когда важно блокировать яркое солнце, но при этом пропускать в помещение тепловую составляющую излучения.

В дальнейшем американские ученые планируют развивать свою разработку и искать однокомпозитный материал, который будет обладать такими же характеристиками. Это позволит им сделать смарт-стекло более дешевым и доступным для потребителей.