Изобретены «жидкие окна», позволяющие регулировать количество проникающего в комнату света: как работает технология

Для регуляции параметров микроклимата с объемом поступающего света в помещении на сегодняшний день предлагается масса возможностей. В этом деле оказывают помощь и шторки с жалюзи, и климатическое оборудование. Но что, если хотя бы часть этих параметров будет регулироваться самими окнами? Как минимум, количество проникающего света уже могут сами настраивать «жидкие окна» без дополнительных приспособлений.

Наполнение воздушного зазора

Команда Инженерного университета Торонто разработала конструкцию окон, в которых внутреннее пространство наполнено жидкостью. В традиционных окнах между стеклами сохраняется воздушный зазор, выполняющий определенные функции. Однако благодаря тонкому слою жидкости появляется новая возможность отражения и преломления света так, как требуется в конкретный момент.

Слой толщиной с бумагу можно модифицировать различными частицами, благодаря которым можно рассеивать свет и поглощать тепло.

Техническое исполнение

Для эксперимента было создано окошко площадью 10 см3 с тремя функциональными слоями между наружными стеклами. Каждый слой наполнен жидкостью, представленной маслом, спиртом и водой. То есть их свойства также различаются.

В зависимости от степени накачки жидкости меняются и оптические характеристики слоев с их пропускной способностью. Регулируя показатели наполнения этих каналов, пользователь может управлять освещением и частично теплом в помещении.

Принцип действия

Влияние на объем проходящего света влияет специальный порошковый пигмент, который добавляется в жидкости окна. Это вещество способно поглощать инфракрасное тепло, но не только. Наночастицы разного диаметра отвечают за направление и рассеивание света, к примеру, освещая лишь определенную часть помещения.

В рамках эксперимента жидкости закачивались вручную, но в целом концепция предполагает реализацию возможности автоматического управления подобно термостату. Более того, «жидкие окна» в конечном итоге должны будут взаимодействовать друг с другом для комплексной регуляции микроклимата, учитывая время года и погодные условия на данный момент.

Перспективы внедрения

Сейчас технология находится на ранней стадии развития, но авторы проекта считают, что в течение ближайших пяти лет продукт может быть готов. Как было подсчитано с помощью компьютерного моделирования, использование данной конструкции позволило бы экономить до 40% энергии по сравнению с «умными окнами».

Однако «жидкие окна» не будут применяться сами по себе. Их конструкция задумывается лишь как дополнение к обычным окнам. Функциональная стеклянная панель с жидкостными каналами будет установлена на внутренней стороне основного окна вместе с невидимой насосной инфраструктурой. Но как обещают разработчики, система подачи жидкости будет совсем незначительной по размерам.

Авторы идеи при разработке технологии вдохновлялись живой природой. Дело в том, что многие животные контролируя радужность или светоотражающие параметры своей кожи тем самым регулируют и внутреннее тепло.