Команда вчених із Принстона створила самонастроювальні смарт-вікна, які не тільки можуть замінити жалюзі, але й збиратимуть енергію УФ-променів з сонячного світла для обігріву приміщення або підзарядки пристроїв.
#img_center_nostream#
Через якийсь час штори або жалюзі в наших будинках можуть замінитися смарт-вікнами, що здатні самостійно налаштовуватись. За нашим бажанням вони будуть змінювати відтінок або прозорість, і це допоможе уникнути небажаного тепла, світла чи уваги сусідів. Саме такими бачить вікна майбутнього багато вчених. На сьогодні вже існує безліч подібних технологій, і ось тепер команда з Princeton University розробила систему енергетично автономного «розумного» вікна, в якому прозорий сонячний елемент збирає енергію УФ з сонячного світла.
Як відомо з курсу фізики, світло сонця — це суміш випромінювання з різними довжинами хвиль. Воно складається з видимого світла, яке дозволяє нам бачити, інфрачервоних променів, які обігрівають планету, і ультрафіолетового випромінювання, великі дози якого завдають згубні наслідки. Звичайне скло блокує УФ. Тому команда вчених вирішила знайти спосіб, як використовувати УФ-промені з користю.
Вони виробили смарт-вікна з електрохромних хімічних матеріалів, що дозволяє їм змінювати колір від прозорого до синього у відповідь на невелику дію струму. Сонячні елементи зроблені з органічних напівпровідників (cHBC), які можна модифікувати для поглинання певного діапазону довжин хвиль. В даному випадку напівпровідники cHBC призначені для поглинання УФ-світла для живлення електрохромного матеріалу, а вся система може поміститися в тонку прозору плівку. Цю плівку можна наклеїти поверх звичайного скла.
#img_center_nostream#
Таким чином дослідники сумістили сонячні батареї і вікна, які тепер можуть поглинати ближнє УФ-світло, стаючи енергетично автономними. Вчені заявляють, що технологія недорога і проста в застосуванні до існуючих сьогодні вікон.
Один із авторів роботи Юе-Лін Лоо каже: «Ця технологія — дійсно розумне управління всім спектром сонячного світла. Використання УФ світла ближнього діапазону у вікнах означає, що сонячні елементи можуть бути прозорими, не будуть змінювати проникаючий спектральний діапазон і не створюватимуть естетичних і конструктивних обмежень».
Деякі з раніше створених систем використовували зовнішні джерела енергії, а інші збирали енергію з інфрачервоної частини спектра. Але проблема в тому, що це поглинає частину тепла з сонячного світла, яке можна використовувати для обігріву будинку.
У довгостроковій перспективі команда хоче розробити смарт-плівку з клейкою підкладкою, що відшаровується. Плівку можна буде клеїти на вікна в будинках, а також на автомобільне скло з метою накопичення енергії для невеликих приладів. За допомогою плівки і додатку на телефоні можна контролювати кількість світла, що проходить в будинок, тим самим миттєво підвищуючи енергоефективність, комфорт і усамітненість.
В Австралії створили гнучкі фотоелектричні батареї, які дешевші за традиційні в кілька разів. Ще одна незвичайна модель супертонкої панелі — «Луска дракона» від вчених США.