Окна – самая уязвимая в плане потерь энергии часть любого дома. В жару они нагреваются снаружи и излучают тепло внутрь помещения, а когда на улице холодно, прогреваются изнутри и отдают тепло вовне. Этот процесс называется радиационным охлаждением.
Сотрудники Технологического университета Наньян в Сингапуре придумали, как сделать, чтобы окна поддерживали или «отключали» этот эффект в зависимости от погоды на улице, сообщает NewScientist. Они нанесли на одну сторону стекла тонкий слой диоксида ванадия – соединения, которое при температуре около 68°C превращается из изолятора в проводник. Если температура ниже, окно блокирует выход инфракрасного излучения, что помогает удерживать тепло внутри. Если выше – пропускает тепло изнутри и отражает его снаружи.
Но температура 68°C – это намного выше самой сильной жары, поэтому ученые добавили к диоксиду ванадия вольфрам. Благодаря этому температурная граница снизилась до 28°C. Исследователи также поместили между стеклом и легированным вольфрамом диоксидом ванадия слой метилметакрилата (PMMA), прозрачного пластика, улучшающего изоляционные свойства окна.
По словам ученых, такие умные окна могут регулировать температуру в домах по всему земному шару круглый год. Сейчас команда совершенствует свою разработку, чтобы сделать ее коммерчески жизнеспособной, работая над повышением эффективности при блокировании инфракрасного излучения и долговечностью.