Когда солнце сияет через ваше окно и в ваши глаза, решение в настоящее время такое же, как давно - жалюзи. Но что, если вместо этого вы могли бы просто нажать кнопку и мгновенно сделать ваше окно тонированным? Новая технология обещает будущее, где это возможно.
«Думаю, это изменит правила игры», - говорит о своих динамичных окнах инженер Стэнфордского университета Майкл МакГи. Он сравнивает, как люди теперь реагируют на блики от окон, как если бы они были такими же грубыми, как в очках с маленькими металлическими разрезами, которые могут открываться или закрываться для защиты наших глаз. Жалюзи могут датироваться древней Персией, но первые их модели были разработаны в Европе в 18 веке. В 1841 году американец Джон Хэмпсон фактически получил патент на метод удержания планок жалюзи на месте, поворачивая удочку или натягивая шнур, создавая жалюзи, какими мы их знаем.
«У многих людей прекрасные виды из их офисов и их домов, и они теряют свои взгляды», когда им приходится натягивать жалюзи или шторы на великолепный закат или яркий ясный день, - говорит МакГи.
Умное или динамичное стекло, которое может переходить от прозрачного к тонированному и обратно, не является новой инновацией - оно существовало десятилетиями в различных формах и даже пробилось на самолеты. Но эти существующие «умные» окна не были идеальными, говорит МакГи, отмечая, что они дорогие, медленные (часто требуется 20 или более минут, чтобы полностью подкрасить, в зависимости от их размера), и свет, проходящий через них, часто окрашивается в синий цвет, когда они « прозрачный
Фотохромные линзы, которые часто можно увидеть в солнцезащитных очках, которые могут «переходить» из прозрачного в тонированное автоматически, также существуют давно. Дональд Стоуки, изобретатель CorningWare, впервые запатентовал эти очки в 1950 году, и они были выпущены в продажу с 1965 года. Линзы могут легко и дешево меняться в ответ на ультрафиолетовое излучение, говорит МакГи, но они не будут делать практичные умные окна, потому что пользователи не будут контролировать, когда они хотят оттенок, а когда нет.
«Продукты, которые доступны, почти достаточно хороши, но не совсем», - говорит МакГи. Вдохновленный идеей выпускника из своей лаборатории, который предложил ему взять это на себя, МакГи отправился посмотреть, сможет ли он что-то улучшить, не зная, где он окажется.
В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Joule, МакГи описывает окна, которые могут сделать жалюзи пережитком прошлого. Эти окна используют смесь прозрачных металлов внутри стекла, которая может проводить электричество, прокачиваемое через него, перемещая ионы внутри металлов, которые затем могут блокировать свет в ответ на электричество. Стекло окна выглядит таким же прозрачным, как и обычное стекло, в состоянии покоя, но нажмите переключатель, и через 30 секунд оно погаснет, блокируя до 95 процентов света. Они протестировали этот процесс более 5000 раз на прототипах, и каждый раз стекло без проблем перемещалось взад-вперед.
Макги и его сотрудники подали заявку на патент на свое изобретение и сейчас работают над его улучшением, чтобы сделать его пригодным для продажи. Пока что их умное окно было протестировано только при относительно небольших размерах, около четырех квадратных дюймов, и они надеются увеличить его до размеров окна, чтобы увидеть, как быстро оно будет переключаться вперед и назад. Это может быть проблемой, так как большие окна означают больше ионов, которые нужно перемещать, чтобы блокировать свет. Они также работают с производителями окон над тем, как они могли бы сделать это устройство, которое еще не было произведено коммерчески, достаточно дешево, чтобы быть доступным для потребителей.
Больше, чем просто тщеславие, МакГи намерен использовать свои умные окна для экономии энергии в домах и на предприятиях, блокируя ультрафиолетовое излучение, которое может обогреть здание летом, и пропуская его зимой. Эти электрические окна могут быть запрограммированы на автоматическое изменение оттенка.
«С моей точки зрения, что интересно в этой конкретной технологии, так это то, что она затрагивает целый ряд различных показателей эффективности, которые мы ищем, когда мы говорим о экологичном проектировании зданий», - говорит Брендан Оуэнс, инженер, который следит за рейтингами в США. Строительный совет, сказал о динамических созданиях окна как изобретение МакГи. Хотя он подчеркивает, что USGBC не поддерживает и не продвигает конкретные технологии в своем стремлении сделать здания максимально экологичными, насколько это возможно, ему нравятся динамические окна, потому что они могут легко справиться с рядом проблем, с которыми должны столкнуться архитекторы и инженеры одновременно, в том числе избежать бликов Обеспечение достаточного освещения и комфортного пространства. Все это с простым в использовании интерфейсом для людей, живущих и работающих в зданиях.
«Все эти вещи делают эту технологию интересной эволюцией в том, как мы будем строить здания в будущем», - говорит он.
МакГи также видит многое в ближайшем будущем.
«Удивительно, как мало кто знает об этой технологии», - говорит МакГи. «Я думаю, это будет впечатляюще».
