Для поддержания комфортного пребывания в помещении требуется все время следить за количеством света, температурой воздуха. В знойные летние дни на кондиционирование и вентиляцию тратится столько же энергии сколько и на обогрев и освещение в зимний период. Это очень затратно, и к тому же приводит к вредным выбросам в окружающую среду.
Источник света, тепла, прохлады, свежего воздуха по-прежнему являются светопрозрачные конструкции в помещениях: окна, стеклянные крыши, мансарды и т.д. Главные роил в таких конструкциях играют, несомненно, сами стекла. От свойств стекол зависит возможность пропускать в помещение нужный диапазон волн. К примеру, в яркий солнечный жаркий день стекла должны пропускать лишь свет, не пропуская тепло и препятствуя потере прохлады из помещения.
В морозный же день стекла должны сохранять тепло в домах, не пропуская холод. При этом света в помещении должно быть максимально много и прозрачность стекла должна быть 100%. Окно должно гибко реагировать и приспосабливаться под нужный данному конкретному помещению диапазон волн естественного излучения.
Команда из
канадского Университета Торонто, статья которых опубликована в журнале PNAS, продемонстрировала
такое стекло, которое максимально гибко может подстраиваться под все пожелание
заказчика. Его гибкая пропускная способность в отношении излучения позволяет
получать требуемую освещённость и прозрачность
при минимальных потерях энергии.
Бенджамин
Хаттон (Benjamin Hatton) и его коллеги для научного сообщества
продемонстрировали прототип из прозрачного пластика. В полость между слоями
была помещена тоненькая невидимая трубочка с жидкостью, наполненную
специальными пигментами, отвечающими за прозрачность стекла при воздействии
определенного диапазона волн солнечного спектра.
Таких слоев в
оконном стекле может быть несколько, и соответственно таких трубочек также
несколько. Пигмент, содержащийся между стеклами может быть различным и каждый
отвечать за свой диапазон спектра. Идея слоев стекла и пигментов была подсмотрена
у осьминогов. Эти уникальные животные содержат в своей коже многослойную
структуру пигментов, отвечающих за поглощения и отражения излучения, что в свою
очередь приводит к изменению окраски.
Ученые уверены,
что использование такого вида стекол с пигментами в тоненьких трубочках,
контролирующих прохождение ближнего ИК-диапазона, даже в одном слое стекла
позволит экономить до 25 % энергии. А если добавить слой стекла, отвечающего за
видимый спектр соленного излучения, то экономия составит уже более 50%.
