Умные окна используют железные наночастицы для сбора тепла

Многие из ранее немых устройств в наших домах становятся умнее с появлением подключенных к интернету ламп, термостатов и т. Д. Конечно, окна не могут быть умными, не так ли? Команда инженеров из немецкого университета имени Фридриха-Шиллера Йена создала именно это - умное окно, которое может изменить его непрозрачность и энергию сбора солнечных лучей.

На протяжении многих лет существует ряд «умных» электрохромных оконных конструкций, но они в основном направлены на изменение оттенка или непрозрачности. Окна, разработанные исследователями Университета Фридриха-Шиллера, значительно более функциональны. В так называемом крупномасштабном жидкостном оборудовании (LaWin) используется жидкая суспензия частиц железа. Эта жидкость содержится внутри окна в серии длинных вертикальных каналов. Эти «функциональные жидкости» позволяют окну изменять непрозрачность, но также поглощают и распределяют тепло.

Жидкость, наполненная железом, остается рассеянной до тех пор, пока вы не включите окно - наночастицы затуманивают каналы и блокируют свет. Когда вы переворачиваете переключатель, магниты выталкивают наночастицы из жидкости, чтобы сделать окно полностью прозрачным. Когда магнит выключен, наночастицы ресуспендируются, чтобы затемнить панель. В общем, чем больше наночастиц вы добавляете, тем темнее становится окно. Вы можете даже полностью чернить его с достаточным количеством железа.

По мнению дизайнеров, наибольшее преимущество широкодиапазонных жидкостных окон заключается в том, что они могут выдерживать внутренние системы кондиционирования воздуха. Подвешенные наночастицы могут собирать тепло от солнца, транспортируя его к тепловому насосу в другом месте в системе (в нем нет электрических соединений). В качестве альтернативы, тепло может способствовать выработке электроэнергии или нагреванию воды внутри здания. Общая эффективность с точки зрения увеличения тепла аналогична общей эффективности современной солнечной тепловой системы для производства электроэнергии. Для здания, которое имеет большую стеклянную внешность, окна LaWin могут значительно снизить затраты на охлаждение.

Дизайнеры говорят, что панели LaWin хорошо сочетаются с современными технологиями производства стекла. Каналы имеют примерно миллиметровые гравюры в стекле, затем еще один слой ламинируется сверху. Это не то, что отличается от технологий двойного и тройного остекления стекла. Университет Фридриха-Шиллера Йена работает над этой технологией с 2015 года при финансировании из программы Horizon 2020 Европейского Союза. Команда надеется на коммерциализацию технологии в следующем году. На данный момент это звучит как нечто более подходящее для офисных зданий, чем дома, но, возможно, однажды у вас будут железные наночастицы в ваших окнах.

Читать далее

Железная руда может стать следующим большим 2D-материалом

Возможно, этот следующий 2D-материал начнет революцию, когда графен еще не появился.