211service.com
Smart Windows er lige blevet køligere
Vinduesglas, der kan tone efter behov, er ret glat, men en ny fremgang har gjort det endnu køligere - og det kan hjælpe teknologien til endelig at blive mainstream.
En ny slags vinduesglas kan tunes elektronisk til selektivt at blokere store fraktioner af både synligt og varmeproducerende lys.
Smart glas har eksisteret i årtier, men det er ret dyrt og har kun fundet nicheapplikationer, såsom vinduerne i et nyt Boeing-jetliner. Men en ny slags elektrokromt vinduesglas, som skifter farve som reaktion på tilføjelse eller fjernelse af elektronisk ladning, er mere alsidig end den teknologi, der nu er på markedet, og den kan også være billigere.
Kommercielt tilgængelige materialer kan kun blokere den synlige komponent af sollys, hvilket tillader den usynlige nær-infrarøde komponent, som producerer varme, at passere igennem. En ny type glas udviklet af en gruppe ledet af Delia Milliron , en professor i kemiteknik ved University of Texas i Austin, kan selektivt blokere den varmeproducerende komponent såvel som det synlige lys. Milliron siger, at ydelsen nu er god nok til, at en startup, hun var med til at stifte, kan komme videre med planer om at bygge en prototype-produktionslinje baseret på disse seneste fremskridt.
Nøglen til det smartere vinduesglas er en ramme af nanokrystaller lavet af et elektrisk ledende materiale, indlejret i et glasagtigt materiale. Nanokrystallerne og det glasagtige materiale har distinkte optiske egenskaber, som ændrer sig, når materialerne lades eller aflades elektronisk. Nanokrystallerne kan enten blokere nær-infrarødt lys eller lade det passere igennem, mens det glasagtige materiale kan gå mellem en gennemsigtig tilstand og en, der blokerer for synligt lys.
Nanokompositten er i stand til at blokere op til 90 procent af det nær-infrarøde lys og 80 procent af det synlige lys, og ud over de standard lyse og mørke tilstande har den en kølig, som kan hjælpe bygninger med at spare energi på varme dage. Den kan skifte mellem tilstande på få minutter – hurtigere end noget kommercielt elektrokromt vinduesmateriale Milliron kender til. Kombineret med billigere og potentielt mere pålidelige fremstillingsteknikker kan disse egenskaber styrke det nye materiale.
Fremstillingsmetoden for opstarten, kaldet Heliotrope Technologies, er anderledes end nutidens elektrokromglasproducenter, som har kæmpet med lavt udbytte, siger Milliron. Mens konventionelle fremstillingsteknikker er afhængige af energikrævende processer svarende til dem, der bruges til at fremstille visse former for mikroelektronik, er den teknologi, Heliotrope sigter mod at kommercialisere, lavet ved at deponere opløsninger på glasfilm, hvilket er hurtigere og kræver mindre energi.
Millirons teknologi fungerer meget som et genopladeligt batteri. Forestil dig, at enheden starter i den gennemsigtige, lyse tilstand. Påføring af en vis mængde spænding - for eksempel ved at dreje på en kontakt - vil oplade nanokrystallerne, hvilket får dem til at absorbere nær-infrarødt lys. Hvis enheden oplades i lidt længere tid, bliver det glasagtige materiale også opladet, hvilket gør det mørkere. Udladning af vinduesglasset bringer den fuldt gennemsigtige tilstand tilbage.
I den seneste demonstration , Milliron og hendes kolleger viste, at at arrangere nanokrystallerne i en bestemt arkitektur gør det muligt for elektroner og ioner at bevæge sig hurtigt mellem det glasagtige materiale og nanokrystallerne, hvilket betyder, at kompositten kan skifte mellem tilstande meget hurtigere end før. Som en ekstra fordel, mens en tidligere iteration havde en brunlig farvetone, skaber det nye nanokrystalmateriale en mere neutral blå nuance, som Milliron siger, anses for at være essentiel for mange forbrugeranvendelser. Heliotropes præsident, Jason Holt, siger, at virksomheden forventer at bringe sine første produkter på markedet i 2017.