Современные дома становятся все более энергоэффективными и не удивительно, что ученые работают над тем, чтобы и окна в зданиях тоже были «умными».

Одни из самых умных на сегодняшний момент – окна, разрабатываемые исследователями Шанхайского Университета под руководством Янфенга Гао. Эти окна одновременно выполняют три функции: пропускают солнечный свет, регулируют перепады температуры и не требуют для своей работы внешних источников энергии.

Главной задачей исследователей стало соединение окна и генерирующих способностей солнечной панели. В идеале, по задумке ученых, окна должны будут менять оптические характеристики прозрачности в зависимости от температуры воздуха не улице и делать это без использования дополнительной энергии извне.

Ответом стал оксид ванадия. Команда Гао разместила тонкую пленку из оксида ванадия между двумя слоями поликарбоната – материала, используемого для особо прочных очков.

• Утвержден проект комплекса Всемирной Выставки 2017 в Астане
• Самый высокий в мире жилой вертикальный сад от Milroy Perera
• Самая крупная приливная электростанция может начать работу в 2018 году
• Ровер и Спот — пара роботов, сделающих солнечную энергию энергичнее
• Ритмичные мелодии увеличивают производительность солнечных батарей

При комнатной температуре поликарбонатные панели остаются прозрачными. Фактически, вплоть до температуры около 68 градусов Цельсия панели пропускают сквозь себя инфракрасные волны. Когда температура начинает превышать эти показатели, оксид ванадия превращается в металл и начинает отражать волны инфракрасной длины, но панели при этом все равно остаются прозрачными.

Помимо регулирования температуры внутри здания, ванадий способен задерживать световую энергию внутри панели, по краям которой ученые поместили обыкновенный фотоэлемент. В ходе экспериментов, секции из подобного стекла площадью всего около десятка сантиметров смогли зажечь 1.5-вольтовую лампочку.

Конечно, подобные окна будут значительно дороже, чем обыкновенные стеклянные. Но китайские разработчики надеются, что их разработки окажутся полезными. Дело в том, что, согласно исследованиям, от 30 до 40 % энергии, производимой сегодня человечеством, «съедают» здания на обогрев, охлаждение и освещение. И умные окна могут значительно снизить эти показатели расходов.