Τα γυάλινα πάνελ χαμηλού κόστους και επόμενης γενιάς ανοίγουν δρόμο για έξυπνα παράθυρα

Οι ερευνητές κατάφεραν να δημιουργήσουν γυαλί που μπορεί να απορροφήσει και να αντανακλά το φως ανάλογα με την εποχή.

Έξυπνο γυαλί, αντιστοίχιση δείκτη διάθλασης, Πανεπιστήμιο του Ντελάγουερ, πλαστικά φύλλα, φιλικά προς το περιβάλλον παράθυρα, σαλικυλικό μεθύλιο, χύτευση με έγχυση, συνολική εσωτερική αντανάκλαση, οπτικές ιδιότητεςΤο έξυπνο σύστημα γυαλιού μπορεί να μετατραπεί από διαφανές σε ανακλαστικό χίλιες φορές χωρίς να υποβαθμίζεται, σύμφωνα με μια μελέτη. (Πηγή εικόνας: University of Delaware)

Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει γυάλινα πάνελ χαμηλού κόστους που μπορούν επιλεκτικά να επιτρέπουν και να αποκλείουν το φως, ανοίγοντας το δρόμο για φιλικά προς το περιβάλλον έξυπνα παράθυρα που απορροφούν θερμότητα το χειμώνα και αντανακλούν το καλοκαίρι. Οι αρχές πίσω από αυτήν την έξυπνη τεχνολογία γυαλιού είναι απλές. Ξεκινά με δύο φύλλα πλαστικού που χωρίζονται από μια λεπτή κοιλότητα.

Το πλαστικό περιέχει μικροσκοπικές δομές σε σχήμα κύβου που κάνουν το υλικό να αντανακλάται ξανά, πράγμα που σημαίνει ότι επιστρέφει το φως στην πηγή του, όπως κάνει ένας ανακλαστήρας ποδηλάτου. Στη συνέχεια, ο θάλαμος γεμίζει με ένα υγρό που ονομάζεται μεθυλοσαλικυλικό-ένα φθηνό χειμωνιάτικο εκχύλισμα που τυχαίνει να είναι το ενεργό συστατικό σε ορισμένες κρέμες που ανακουφίζουν από τον πόνο. Το υγρό έχει οπτικές ιδιότητες ή αλληλεπίδραση με το ορατό φως, που ταιριάζουν με τις οπτικές ιδιότητες του ανακλαστικού πλαστικού.

Όταν συνδυάζεται, το φως μπορεί να περάσει και το σύστημα γίνεται διαφανές. Αυτό ονομάζεται αντιστοίχιση δείκτη διάθλασης. Το σύστημα έξυπνου γυαλιού μπορεί να μετατραπεί από διαφανές σε ανακλαστικό χίλιες φορές χωρίς να υποβαθμίζεται, σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Optics Express. Αντί να χρησιμοποιεί κύβους, το έξυπνο γυαλί στηρίζεται στην συνολική εσωτερική αντανάκλαση των μονοδιάστατων δομών που στρώνονται κάθετα. Είναι ιδιαίτερα ανακλαστικό σε γωνία πρόσπτωσης έως και 60 μοίρες, μια βελτίωση σε σχέση με το προηγούμενο πρωτότυπο.



Αποδόθηκε καλύτερα από ό, τι νομίζαμε ότι θα βασίζονταν στη θεωρητική μας κατανόηση, δήλωσε ο Keith Goossen, αναπληρωτής καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Delaware στις ΗΠΑ. Ο Γκούσεν χρησιμοποίησε την τρισδιάστατη εκτύπωση για να φτιάξει τα πρωτότυπά του, αλλά αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε τελικά να κατασκευαστεί σε υψηλό όγκο και χαμηλό κόστος χρησιμοποιώντας χύτευση με έγχυση. Τώρα δοκιμάζει το σύστημά του σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών για να δει πώς λειτουργεί, ειδικά καθώς πλησιάζει σε θερμοκρασίες που θα μπορούσαν να προκαλέσουν το πάγωμα του υγρού, το οποίο θα είναι μεταξύ τριών και 16 βαθμών Φαρενάιτ, ανάλογα με το τελικό υγρό που θα χρησιμοποιηθεί Ε