Рейтинг@Mail.ru

Ученые выяснили, как им создать доступные смарт-окна

Сергей Липченко, опубликовано 25 января 2016 г.

Рубрика: Новые технологии

Представьте, что у вас появится возможность менять прозрачность окна в зависимости от погоды. Группа ученых из Массачусетского технологического института уверена, что у них получилось это сделать, разработав уравнение, позволяющее точно рассчитать, как свет будет проходить через структуру эластичного полимера. Материал под непростым названием полидиметилсилоксан, который они использовали, обладает затемненным свойством, будучи в нетронутом состоянии. Если же его начать растягивать, то он становится более прозрачным.

polymer-windows

Один из исследователей, Франциско Лопес Хименез (Francisco López Jiménez), сообщает, что это открытие получилось совершенно случайно. Он и его коллеги просто игрались с материалом, однако вскоре убедились в том, что можно рассчитать, когда материал будет менять свое состояние. Ученые подготовили несколько маленьких кусков материала для экспериментов, добавив в них цветные частицы микронного размера.

На первых этапах исследователи пропускали свет через структуру полимера, наполненную цветными частицами и фиксировали количество света, пропускаемого через материал, без какой-либо деформации. Затем они растягивали полимер перпендикулярно направлению света и измеряли как толщину полимера, так и свет проходящий через него.

Они сопоставили данные со своими вычислительными уравнениями, которые они составили при помощи закона Бугера — Ламберта — Бера, классической теории оптики, описывающей метод прохождения света через материал с указанными свойствами. Группа объединила эту теорию с экспериментальными анализами, и получила простое уравнение для предугадывания количества света, проходящего через механически деформированную полимерную структуру.

Лопез Хименез уверяет, что в будущем производители смогут создать смарт-окна, которые будут гораздо более доступными в отличие от подобных дорогих окон, которые некоторые компании создают уже сегодня. Это будет возможно путем наложения слоев полимера на верхнюю часть друг друга. Любой производитель при помощи упомянутого уравнения сможет вычислить, как много давления нужно применить на окна, чтобы сделать их прозрачными. И в итоге смарт-окна позволят изрядно сэкономить на электроэнергии, так как пользователь сможет сам контролировать попадание солнечного света внутрь дома, в зависимости от времени года за окном.

Метки: ,