Созданы умные окна, которые сами темнеют и превращаются в солнечные панели

Прогресс не стоит на месте, и сегодня я расскажу вам, дорогие мои подписчики и посетители моего канала, о новой разработке ученых. А именно о новых стеклах, которые в зависимости от температуры их нагрева и интенсивности солнечного света, способны самостоятельно затемняться и даже вырабатывать электроэнергию. Итак, поехали.

Новая разработка ученых

Стекла, которые изменяют свет, существуют уже довольно продолжительное время, и в последнее время уже есть образцы электронного исполнения, когда степень затемнения можно регулировать по желанию. А прозрачные солнечные элементы с каждым годом становятся все более эффективными.

Новая разработка ученых из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) США позволила объединить две разные технологии в одном устройстве.

Молекулярные взаимодействия являются термодинамической движущей силой обратимого хромизма

Новая технология, названная термохромная фотоэлектрическая, позволила переключать цвета в зависимости от степени нагрева стекла солнечным светом.

Эта функция нужна для того, чтобы блокировать блики и тем самым уменьшать нагрев помещения (и тем самым снижать потребность в охлаждении помещения кондиционерами).

А за счет встроенной солнечной панели еще и вырабатывать дополнительную энергию.

Как устроены новые стекла

Новые стекла представляют собой своеобразный сэндвич, в котором между двух стекол помещается тонкая пленка перовскита и оставшаяся воздушная прослойка заполнена специальным растворителем.

Так вот при достаточно низких температурах давление пара растворителя незначительное и перовскит остается прозрачным (свет легко проникает в комнату).

Но как только температура стекла начинает расти, пар начинает оказывать влияние на кристаллы перовскита, которые начинают перестраиваться в цепочку, затем в лист и потом в куб.

a) Обратимое переключение FAX между резервуаром FAX и слоистым металлогалогенидным перовскитом (MHP) вызывает образование и коалесценцию слоя. b) Иллюстрация механизма обратимого переключения в хромовых композитных пленках FA n + 1 Pb n X 3n + 1 (X = I, Br), задействованных резервуаром FAX, смежным с доменами FA n + 1 Pb n X 3n + 1 . Каждая цветная пленка представляет собой смесь нескольких толщин ( n ).

Каждая новая форма перовскита изменяет свой свет и таким образом блокирует прохождение света в помещение. Так же когда перовскит принимает новую форму, запускается процесс выработки электроэнергии.

При этом процесс переключения цвета окна начинается при температуре от 35 до 46 градусов по Цельсию и по времени занимает всего семь секунд.

Это существенный прорыв по сравнению с предыдущими опытами, когда фаза перехода начиналась при температуре от 65,5 до 79,4 градуса по Цельсию и по времени протекала до трех минут.

Зачем нужны такие стекла

Характеристика композитной пленки FA n + 1 Pb n X 3n + 1 и обратимый хромизм

На самом деле у данной разработки может быть широкое применение. Ведь одной из главных проблем современных небоскребов (да и частных домов) является сильный нагрев помещений летом за счет проникновения солнца внутрь.

Так вот такие стекла помогут не только снизить нагрев за счет автоматического затенения, но так же существенно снизить потребление энергии на работу кондиционеров за счет самостоятельной выработки электроэнергии.

Разработка очень перспективная, но когда выйдет в широкие массы неизвестно. Ну что ж, подождем.

Первоисточник Nature

Если понравился материал, то ставим палец вверх и обязательно подписываемся. Спасибо за уделенное внимание!