Przedstawiciele Uniwersytetu w Toronto stworzyli bowiem wielowarstwowy płynny układ, który może zmniejszyć koszty energetyczne ogrzewania, chłodzenia i oświetlania budynków. O swoim pomyśle piszą na łamach Proceedings of the National Academy of Sciences.
Czytaj też: Samsung zaczął produkować 3-nm układy. Jeszcze lepsza energooszczędność i wydajność
Budynki zużywają tony energii, aby ogrzać, schłodzić i oświetlić przestrzenie wewnątrz nich. Jeśli możemy strategicznie kontrolować ilość, rodzaj i kierunek energii słonecznej, która wchodzi do naszych budynków, możemy masowo zmniejszyć ilość pracy, którą wykonują grzejniki, chłodnice i światła. wyjaśnia jeden z autorów, Raphael Kay
Jak działa to w praktyce? Chodzi o optymalizację długości fali, intensywności i rozproszenia światła przepuszczanego przez okna. Użytkownicy mają przy tym wyższą kontrolę nad całym układem, a koszty pozostają niskie ze względu na wykorzystanie łatwo dostępnych i tanich komponentów.
Energooszczędne okna są inspirowane warstwami skóry występującymi u kałamarnic
Jako że światło słoneczne zawiera światło widzialne i podczerwone (wysoce upraszczając: pierwsze zapewnia oświetlenie, a drugie ciepło) to stwarza to nieco problemów. Ale i możliwości. O ile zimą chętnie wpuszczamy oba rodzaje światła, tak latem wolelibyśmy się ograniczyć tylko do widzialnego, aby nie podwyższać temperatury panującej w budynku. Niestety, do tej pory było trzeba wybierać: albo wpuszczamy oba rodzaje światła, albo żadnego.
Z pomocą przyszły kałamarnice, a w zasadzie ich wielowarstwowe skóry. W prototypowej wersji każda z warstw odpowiada za inny rodzaj funkcji optycznej: kontrolowanie intensywności, filtrowanie długości fali lub dostrajanie rozpraszania transmitowanego światła w pomieszczeniach. Miniaturowe pompy mogą natomiast usuwać bądź wprowadzać płyny do każdej warstwy, wpływając na transmisję światła.
Gdybyśmy mieli tylko jedną warstwę, która skupia się na modulowaniu transmisji światła w bliskiej podczerwieni – czyli nie dotykając nawet widzialnej części widma – stwierdziliśmy, że moglibyśmy zaoszczędzić około 25% rocznie na ogrzewaniu, chłodzeniu i oświetleniu w stosunku do statycznego poziomu podstawowego. Jeśli mamy dwie warstwy – podczerwień i widzialną – to jest to więcej niż 50%. To są bardzo znaczące oszczędności. dodaje Kay