235 Thiết kế cửa sổ thông minh, thích ứng nhiệt độ theo mùa mới nhất

Cửa sổ đóng một vai trò rất lớn trong việc sưởi ấm và làm mát ngôi nhà. Tuy nhiên, đây cũng là một vấn đề lớn.

Vì việc duy trì nhiệt độ trong nhà tiêu tốn rất nhiều năng lượng và chiếm 20-40% ngân sách năng lượng quốc gia ở các nước phát triển.


Loại cửa sổ mới có thể thu năng lượng mặt trời vào mùa đông và sưởi ấm ngôi nhà.

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Pittsburgh (Mỹ) và Đại học Oxford (Anh) đã nâng cấp cửa sổ tiết kiệm năng lượng thành một “Cấp độ mới”. Các nhà khoa học đã thành lập “cửa sổ thông minh” Năng lượng mặt trời có thể được thu thập vào mùa đông và sưởi ấm ngôi nhà. Vào mùa hè, cửa sổ có thể phản chiếu ánh sáng mặt trời, giữ cho ngôi nhà luôn mát mẻ. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí ACS Photonics.

Nathan Youngblood, tác giả nghiên cứu và trợ lý giáo sư kỹ thuật điện và máy tính tại Đại học Pittsburgh, giải thích: “Những cửa sổ này có thể được thay đổi tùy theo nhu cầu theo mùa. Chúng hấp thụ bức xạ hồng ngoại gần từ mặt trời vào mùa đông và biến nó thành nhiệt trong tòa nhà. Trong những tháng mùa hè, mặt trời có thể bị phản xạ thay vì hấp thụ.”

Cửa sổ bao gồm một lớp vật liệu quang học dày chưa đến 300 nanomet. Trong đó, một lớp mỏng tích cực được làm bằng vật liệu chuyển pha, có thể hấp thụ các bước sóng không nhìn thấy được của ánh sáng mặt trời và phát ra chúng dưới dạng nhiệt. Nó có thể là cùng một vật liệu “xuất hiện”. Kết quả là, các bước sóng của ánh sáng bị thay đổi.

Quan trọng nhất, ánh sáng nhìn thấy được truyền gần như bằng nhau trong cả hai trường hợp, vì vậy bạn sẽ không nhận thấy sự thay đổi trong cửa sổNhà nghiên cứu Youngblood lưu ý.

Vật liệu cũng có thể được sửa đổi để cho phép kiểm soát nhiệt độ chính xác hơn. Ví dụ, 30% vật liệu bị mất nhiệt. Trong khi đó, 70% hấp thụ và tỏa nhiệt.

Harish Baskaran, giáo sư Khoa Vật liệu tại Đại học Oxford, người đứng đầu nghiên cứu, cho biết: “Chúng tôi đang khai thác cách các bước sóng vô hình được truyền hoặc phản xạ để điều chỉnh nhiệt độ.”

Các nhà nghiên cứu ước tính rằng những cửa sổ này sẽ tiết kiệm 20-34% năng lượng hàng năm so với cửa sổ kính hai lớp truyền thống. Để tạo và thử nghiệm nguyên mẫu, các nhà nghiên cứu đã làm việc với Bodle

Technologies – Một công ty chuyên sản xuất phim phản chiếu siêu mỏng có thể hoạt động như màn hình bằng cách kiểm soát màu sắc và ánh sáng. Ngoài ra, Eckersley O’Callaghan – Kiến trúc sư kiêm Kỹ sư trưởng và Nhà sản xuất phim mỏng Ứng dụng Plasma cũng tham gia sản xuất cửa sổ.

Peyman Hosseini – Giám đốc điều hành của Bodle Technologies cho biết: Công việc này cho thấy một ứng dụng thú vị khác của quang điện tử. Thương mại hóa các tấm kính vẫn còn một số thách thức đáng kể. Tuy nhiên, tôi tin rằng công nghệ này sẽ là một phần của tương lai để giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu.”

  • Người phụ nữ dùng tay không bế sư tử vừa trốn chạy xuống phố
  • Công nghệ đơn giản giúp Liên Xô chế tạo máy bay tàng hình năm 1936
  • Jungle phải dừng lại khi sinh vật này trượt qua đường: chết trong 5 bước