Окна — базовые элементы любого здания, необходимые для пропускания света и тепла во внутреннее пространство. Но не всегда нужно и то, и другое, поэтому инженеры Университета штата Северная Каролина (NCSU) разработали новый материал, который позволяет окнам легко переключаться между тремя режимами.
Новые «динамические» окна смогут переключаться между обычным режимом, который пропускает свет и тепло, режимом, который блокирует тепло, но остается прозрачным, и тонированным режимом, который блокирует часть света, но пропускает тепло. Это должно обеспечить охват потребностей пользователей в любое время года.
Основой для создания нового материала стало явление электрохромизма, когда под воздействием электрического тока прозрачный оксид вольфрама темнеет — «тонируется». В новом исследовании инженеры обнаружили, что при добавлении воды образуется гидрат оксида вольфрама, который имеет дополнительное свойство.
В обычном состоянии материал остается прозрачным для света и тепла. При воздействии заряженных электронов и ионов лития, он сначала проходит этап блокировки инфракрасного спектра (ощущаемого как тепло), оставаясь при этом прозрачным для видимых длин волн света. При увеличении воздействия тока материал переходит в фазу блокировки как видимого, так и инфракрасного света.
Почему именно так действует гидрат оксида вольфрама, остается пока неясным. Но по словам ученых NCSU, открытие двухдиапазонного (инфракрасного и видимого) управления светом в одном материале, который уже хорошо известен как «умное окно», может ускорить разработку коммерческих продуктов с расширенным функционалом.
