Inteligentní okna vyvinutá inženýry na Stanfordské univerzitě a popsaná ve studii zveřejněné online 9. srpna v časopise Joule, se spoléhají na úplně jiný princip ve srovnání se stávajícími alternativami známými jako dynamická okna. Nový přístup používá polymerní gel obsahující kovové ionty nanesené na průhlednou elektrodu. Když je aplikováno napětí, kovové ionty destičky elektrod, blokující všechny vlnové délky světla. Po přivedení opačného napětí se okna přepnou zpět do průhlednosti.
Nový přístup nabízí oproti stávajícím elektrochromním technologiím oken několik výhod, řekl Michael McGehee, profesor materiálových věd a inženýrství na Stanfordské univerzitě, který vedl výzkum.
„Spousta lidí by chtěla mít dynamicky tónovaná okna a nemyslím si, že se spěchají ke koupi dostupných produktů, zčásti, protože je to příliš drahé,“ řekl McGehee Live Science. „Dostupná elektrochromní okna mají pár mikronů relativně drahého elektrochromního materiálu. Proces snižování tohoto materiálu je poměrně nákladný.“
McGehee dodal, že proces vyvinutý jeho týmem, který zahrnuje vstřikování roztoku polymeru do skla, je ze své podstaty levnější a mohl by vydláždit cestu pro širší použití tónovacích oken, zejména ve stavebnictví.
Tato technologie se podle McGeheeho dosud používá převážně v letadlech a automobilech. Například Boeing namontoval tónovací okna do své vlajkové lodi 787 Dreamliner tryskové dopravní letadlo. Někteří výrobci luxusních automobilů také používají k výrobě zpětných zrcátek elektrochromní materiály. Ale s nižšími náklady by se použití této technologie mohlo dále rozšířit, uvedli vědci.
„Mohou být použity v oknech všech druhů budov, domů, větších komerčních budov,“ dodal McGehee. „Mluvili jsme s automobilovými společnostmi a velmi se zajímají o to, že je mají střešní okno nebo zadní okna. Brýle jsou vzrušující aplikací, zejména pro lidi, kteří nosí brýle neustále a potřebují dioptrické čočky.“
V budovách by tónování oken mohlo snížit náklady na vytápění a chlazení až o 20 procent, protože by lidem umožnilo upravit, kolik světla vstoupí do místnosti, řekl McGehee.
Kromě zcela průhledných nebo zcela tmavých režimů mohou být okna částečně zbarvena, což odfiltruje pouze trochu světla, řekl McGehee. Lidé v místnosti by stále mohli venku jasně vidět, podobně jako kdyby měli sluneční brýle.
„Můžete zablokovat 90 procent světla, abyste snížili oslnění, ale můžete vidět, co je tam venku,“ řekl McGehee. "Není to jako kdybyste měli žaluzie nebo v letadle - když stáhnete plast dolů, váš pohled je úplně pryč."
McGehee uvedl, že ve srovnání s dřívějšími technologiemi jsou nová dynamická okna odolnější díky použití kovu, který se v důsledku slunečního záření nedegraduje. Během experimentu výzkumníci zapínali a vypínali okna nejméně 5 500krát a neviděli žádnou změnu v přenosu světla.
Okna také odfiltrují všechny vlnové délky rovnoměrně, včetně modré, které dřívější technologie podle vědců propouštějí hojněji.
„Některá z ostatních oken vypadají modře a lidé uvnitř vypadají modře, protože propouštějí více modrého světla než jiné vlnové délky,“ řekl McGehee.
Dosud vědci postavili prototypy malého měřítka, které měří 10 čtverečních palců (25 čtverečních centimetrů), ale řekli, že již jednají s výrobci, kteří by jim mohli pomoci rozšířit technologii.
