211service.com
Smarta Windows har precis blivit svalare
Fönsterglas som kan tonas på begäran är ganska slankt, men ett nytt framsteg har gjort det ännu coolare - och det kan hjälpa tekniken att äntligen bli mainstream.
En ny typ av fönsterglas kan ställas in elektroniskt för att selektivt blockera stora delar av såväl synligt som värmeproducerande ljus.
Smart glas har funnits i decennier, men det är ganska dyrt och har bara hittat nischapplikationer, som fönstren på en ny Boeing jetliner. Men en ny typ av elektrokromt fönsterglas, som ändrar färg som svar på tillsats eller borttagning av elektronisk laddning, är mer mångsidig än tekniken som finns på marknaden nu, och den kan också vara billigare.
Kommersiellt tillgängliga material kan endast blockera den synliga komponenten av solljus, vilket gör att den osynliga nära-infraröda komponenten, som producerar värme, kan passera igenom. En ny typ av glas utvecklad av en grupp som leds av Delia Milliron , en professor i kemiteknik vid University of Texas i Austin, kan selektivt blockera den värmeproducerande komponenten såväl som det synliga ljuset. Milliron säger att prestandan nu är tillräckligt bra för en startup som hon var med och grundade för att gå vidare med planer på att bygga en prototyptillverkningslinje baserad på dessa senaste framsteg.
Nyckeln till det smartare fönsterglaset är en ram av nanokristaller gjorda av ett elektriskt ledande material, inbäddat i ett glasartat material. Nanokristallerna och det glasartade materialet har distinkta optiska egenskaper, som förändras när materialen laddas eller urladdas elektroniskt. Nanokristallerna kan antingen blockera nära-infrarött ljus eller låta det passera, medan det glasartade materialet kan övergå mellan ett transparent tillstånd och ett som blockerar synligt ljus.
Nanokompositen kan blockera upp till 90 procent av det nära-infraröda ljuset och 80 procent av det synliga ljuset, och förutom de vanliga ljusa och mörka lägena har den ett svalt, vilket kan hjälpa byggnader att spara energi under varma dagar. Den kan växla mellan lägen på bara några minuter – snabbare än något kommersiellt elektrokromt fönstermaterial Milliron känner till. I kombination med billigare och potentiellt mer tillförlitliga tillverkningstekniker kan dessa egenskaper stärka det nya materialet.
Tillverkningsmetoden för startupen, som kallas Heliotrope Technologies, skiljer sig från den för dagens elektrokromglastillverkare, som har kämpat med låga avkastningar, säger Milliron. Medan konventionella tillverkningstekniker är beroende av energikrävande processer som liknar de som används för att tillverka vissa typer av mikroelektronik, görs den teknik som Heliotrope vill kommersialisera genom att deponera lösningar på glasfilmer, vilket är snabbare och kräver mindre energi.
Millirons teknologi fungerar ungefär som ett uppladdningsbart batteri. Föreställ dig att enheten startar i det transparenta, ljusa tillståndet. Att applicera en viss mängd spänning – säg genom att vrida på en strömbrytare – laddar nanokristallerna, vilket gör att de absorberar nära-infrarött ljus. Om enheten laddas lite längre laddas även det glasartade materialet, vilket gör att det blir mörkare. Genom att tömma fönsterglaset återställs det helt transparenta tillståndet.
I den senaste demonstrationen , Milliron och hennes kollegor visade att arrangemanget av nanokristallerna i en specifik arkitektur tillåter elektroner och joner att röra sig snabbt mellan det glasartade materialet och nanokristallerna, vilket innebär att kompositen kan växla mellan lägen mycket snabbare än tidigare. Som en extra fördel, medan en tidigare iteration hade en brunaktig nyans, skapar det nya nanokristallmaterialet en mer neutral blå nyans, vilket Milliron säger anses vara viktigt för många konsumenttillämpningar. Heliotropes president, Jason Holt, säger att företaget förväntar sig att ta ut sina första produkter på marknaden 2017.