Хитеш Ханделвал, студент из Университета Эйндховена (Нидерланды) изобрел умные окна, которые блокируют невидимый инфракрасный свет, но одновременно не препятствуют видимой части спектра солнечного излучения. Эта новая технология обещает значительно сократить потребление энергии для охлаждения и отопления зданий. 11 мая 2017 года за данную инновацию Ханделвал получит степень доктора технических наук.
Как известно, бОльшая половина потребления энергии зданием приходится на его отопление, охлаждение и освещение, и дневной свет играет в данном процессе важную роль. В жаркое время года он нагревает помещение, что закономерно влечет за собой использование кондиционеров и вентиляторов.
В зимний период солнечный свет, опять-таки нагревая помещение, теперь уже выступает природным источником отопления, экономя затраты за обогрев здания.
Долгое время, используя эти сведения, инженеры и ученые пытались создать окна, которые могли бы отражать невидимую часть спектра солнечного света только тогда, когда в этом есть необходимость. Но, проблема заключалась в том, что при создании подобных окон, во-первых, если они блокировали эту часть спектра, то делали это всегда, не взирая на время года. Во-вторых, вместе с инфракрасным светом они начинали плохо пропускать и видимую часть спектра, делая окна, а соответственно и помещения, темными.
А вот разработанные Ханделвалом окна, отражают только ту часть спектра солнечного света, длина волны которых находится в диапазоне от 700 нм до 1400 нм. Ко всему прочему, эту способность у окна можно принудительно отключать, давая возможность солнцу зимой прогревать помещения, или отдать под контроль автоматики, которая на основе "климатических" датчиков сама это будет регулировать.
Работает эта технология так: на обычное стекло наносится особый отражающий слой, содержащий холестерические жидкие кристаллы (нечто похожее используется в смартфонах, стекла экранов которых могут избирательно отражать свет). Эти жидкие кристаллы в обычном состоянии пропускают свет, а при воздействии на них электрического заряда, могут менять свою структуру и отражать или поглощать свет определенной длины волны.
Экспериментируя с различными конфигурациями молекул жидких кристаллов, Ханделвал научился создавать стекло, которое почти на 100% блокирует свет длиной волны от 700 нм до 1400 нм, но при этом, его прозрачность ухудшается лишь на 10%, что сравнимо с прозрачностью при двойном остеклении.
А чтобы процесс использования данной технологии не оказался слишком затратным и хлопотным, ученый изобрел способ, при котором на обычные стекла просто наносится специальное покрытие. Оборудованное датчиками, такое окно по желанию может защищать помещение от нагревания его солнечным лучами.
Помимо использования в зданиях, эти умные окна, по мнению ученого, могут применяться также в автомобилях и теплицах.
