Умный материал позволяет переключается между естественным нагревом и охлаждением за считанные минуты

В данном методе электрохромной настройки нет движущихся частей, и его можно при необходимости легко настраивать.

Умные окна из электрохромного стекла - это относительно новая технология, которая использует электрохромную реакцию для изменения стекла с прозрачного на непрозрачное и обратно в мгновение ока. Обычно такие технологии включают размещение электрически чувствительного материала между двумя тонкими слоями электродов и пропускание между ними электрического тока.

В новых исследованиях разработано тонкое устройство, которое взаимодействует с видимым светом и с инфракрасным спектром света, переключаясь между режимами пассивного нагрева и охлаждения. В режиме обогрева устройство затемняется для поглощения солнечного света и предотвращения выхода инфракрасного света. В режиме охлаждения затемненный слой, похожий на окно, очищается, одновременно открывая зеркало, которое отражает солнечный свет и позволяет рассеиваться инфракрасному свету позади устройства.

При разработке такого устройства необходимо было преодолеть две основные проблемы. Первым было создание электродных слоев, которые проводят электричество и прозрачны как для видимого света, так и для теплового излучения. Вторая задача - разработка материала, который мог бы проходить между двумя слоями электродов и переключаться между поглощением света и тепла или пропусканием через себя. Исследователи достигли этого, используя явление, называемое плазмоникой. Когда крошечные наноразмерные металлические частицы расположены всего в нанометрах друг от друга, они могут по существу улавливать свет определенной длиной волны в зависимости от их размера и расстояния.

В устройстве электричество, проходящее через два электрода, вызывает образование металлических наночастиц возле верхнего электрода. Это не только затемняет устройство, но и заставляет все устройство поглощать и улавливать как видимый свет, так и тепло. А когда изменяется полярность, наночастицы снова растворяются в жидком прозрачном электролите. Переход между двумя состояниями занимает минуту или две.

Есть еще много проблем, чтобы сделать эту технологию полезной в повседневных условиях. Однако по мере развития технологии у нее может появиться множество применений, как например, для наружных стен или крыш, чтобы обогревать и охлаждать здания, потребляя при этом очень мало энергии.