Công nghệ kính thông minh giúp các tòa nhà tiết kiệm năng lượng hơn

Các nhà khoa học hiện này đã thiết kế nhiều loại kính "thông minh" có thể được chuyển đổi điện tử giữa việc cho phép ánh xuyên qua hoặc chặn ánh sáng mặt trời. Tuy nhiên, một lọai kính nhiều lớp mới có thể được đặt ở một số chế độ lọc ánh sáng nhằm tiết kiệm năng lượng.

Bằng cách điều chỉnh độ mờ của kính trên các cửa sổ quang điện hiện có, công nghệ mới này có thể kiểm soát lượng ánh sáng mặt trời xuyên qua cửa sổ. Trong hầu hết các trường hợp, kính chặn một phần quang phổ nhìn thấy được của ánh sáng mặt trời - giữ cho căn phòng không quá sáng - cùng với quang phổ hồng ngoại, giữ cho căn phòng không bị quá nóng.

Tuy nhiên, vào những ngày hè nóng bức, loại kính này có thể cung cấp ánh sáng cần thiết mà không hấp thụ nhiệt vào bên trong. Vào mùa đông, loại kính này có thể mang cả hai điều đó. Đây là cách mà loại kính được gọi là "cửa sổ chất lỏng" xuất hiện.

Được phát triển bởi một nhóm các nhà khoa học tại Đại học Toronto, công nghệ này lấy cảm hứng từ làn da thay đổi màu sắc của mực ống, mực nang và loài nhuyễn thể. Những con vật đó có thể di chuyển các sắc tố xung quanh trong các tế bào bên dưới da của chúng, thay đổi nó qua lại giữa trạng thái trong suốt và mờ đục.

Năm ngoái, các nhà nghiên cứu đã công bố một cửa sổ có thể chỉnh màu lấy cảm hứng từ khả năng này. Cửa sổ chất lỏng nguyên mẫu đưa khái niệm này đi xa hơn bằng cách kết hợp nhiều tấm nhựa trong suốt xếp chồng lên nhau, mỗi tấm trong số đó có một mạng lưới các vi mạch dày cỡ milimet chạy qua nó.

Bằng cách bơm chất lỏng chứa các sắc tố khác nhau (hoặc các phân tử khác) vào hoặc ra khỏi các rãnh trong mỗi tấm, có thể chọn các kết hợp chất lượng quang học khác nhau cho toàn bộ cửa sổ.

Chẳng hạn, bằng cách bơm sắc tố chặn ánh sáng nhìn thấy được ra khỏi một tấm, đồng thời bơm sắc tố chặn tia hồng ngoại vào một tấm khác, cửa sổ có thể được thiết lập để cho ánh sáng xuyên qua trong khi ngăn chặn nhiệt độ hấp thụ vào bên trong. Ngoài ra, việc bơm sắc tố khuếch tán ánh sáng vào hoặc ra khỏi một tấm khác sẽ điều chỉnh độ mềm/độ gắt của ánh sáng mặt trời nhìn thấy được trong phòng.

Sử dụng các mô hình máy tính dựa trên hiệu suất của các nguyên mẫu, các nhà khoa học ước tính rằng ngay cả khi cửa sổ lỏng chỉ được sử dụng để điều chỉnh sự truyền ánh sáng hồng ngoại, một tòa nhà sẽ sử dụng năng lượng sưởi ấm, làm mát và chiếu sáng ít hơn khoảng 25% mỗi năm. Nếu các cửa sổ cũng được sử dụng để kiểm soát ánh sáng và cả nhiệt độ, thì con số đó sẽ tăng lên khoảng 50%.

Nhóm nghiên cứu cho biết, các tòa nhà sử dụng rất nhiều năng lượng để sưởi ấm, làm mát và chiếu sáng không gian bên trong. Nếu có thể kiểm soát một cách chiến lược số lượng, loại và hướng năng lượng mặt trời đi vào các tòa nhà, thì có thể giảm đáng kể lượng điện năng dùng cho máy sưởi, điều hòa và đèn chiếu sáng.

Nguồn: ximang.vn