Команда учёных из Принстона создала самонастраивающиеся смарт-окна, которые не только заменят жалюзи, но и будут собирать энергию УФ из солнечного света для обогрева помещения или подзарядки устройств.
#img_center_nostream#
В будущем в наших домах шторы или жалюзи заменят настраиваемые смарт-окна. По нашему желанию они будут менять свой оттенок или прозрачность, и это поможет избежать нежелательного тепла, света или внимания соседей. Именно такими видят окна будущего многие учёные. На сегодня уже существует множество подобных технологий, и теперь команда из Princeton University разработала систему энергетически автономного «умного» окна, в котором прозрачный солнечный элемент собирает энергию УФ из солнечного света.
Как известно из курса физики, свет солнца — это смесь излучения с разными длинами волн. Он состоит из видимого света, который позволяет нам видеть, инфракрасных лучей, которые обогревают планету, и ультрафиолетового излучения, большие дозы которого имеют губительные последствия. Наши стёкла блокируют УФ. Поэтому команда учёных решила найти способ, как использовать УФ-лучи с пользой.
Они сделали смарт-окна из электрохромных химических материалов, которые позволяют им менять цвет от прозрачного до синего в ответ на небольшие токи. Солнечные элементы сделаны из органических полупроводников (cHBC), которые можно модифицировать для поглощения определённого диапазона длин волн. В данном случае полупроводники cHBC предназначены поглощать УФ-свет для питания электрохромного материала, а вся система может поместиться в тонкую прозрачную плёнку. Эту плёнку можно наклеить поверх обычных стёкол.
#img_center_nostream#
Таким образом исследователи поместили солнечные батареи в окна, и теперь окна могут поглощать ближний УФ-свет, становясь энергетически автономными. Учёные заявляют, что технология недорогая и простая в применении к существующим окнам.
Один из авторов работы Юэ-Лин Лоо говорит: «Эта технология — действительно разумное управление всем спектром солнечного света. Использование УФ-света ближнего диапазона для этих окон означает, что солнечные элементы могут быть прозрачными, не станут изменять проникающий спектральный диапазон и не будут создавать эстетических и конструктивных ограничений».
В некоторых из ранее созданных систем использовались внешние источники энергии, а в других собирали энергию из инфракрасной части спектра. Но проблема в том, что это поглощает часть тепла из солнечного света, которое можно использовать для обогрева дома.
В долгосрочной перспективе команда хочет разработать смарт-плёнку с клейкой отслаивающейся подложкой. Такую плёнку можно будет клеить на окна в домах, а также на автомобильные стёкла с целью накопления энергии для небольших приборов. С помощью плёнки и приложения на телефоне можно контролировать количество проходящего света в дом, тем самым мгновенно повышая энергоэффективность, комфорт и уединённость.
В Австралии создали гибкие фотоэлектрические батареи, которые дешевле традиционных в несколько раз. Ещё одна необычная модель супертонкой панели — «Чешуя дракона» от учёных из США.