Inteligentné okná vyvinuté inžiniermi na Stanfordskej univerzite a opísané v štúdii uverejnenej online 9. augusta v časopise Joule, sa spoliehajú na úplne iný princíp v porovnaní s existujúcimi alternatívami známymi ako dynamické okná. Nový prístup používa polymérny gél obsahujúci kovové ióny aplikované na priehľadnú elektródu. Ak je použité napätie, kovové ióny doštičky elektród blokujú všetky vlnové dĺžky svetla. Po pripojení opačného napätia sa okná prepnú na priehľadné.
Nový prístup ponúka niekoľko výhod v porovnaní s existujúcimi technológiami elektrochromatických okien, uviedol Michael McGehee, profesor materiálovej vedy a inžinierstva na Stanfordskej univerzite, ktorý viedol výskum.
„Veľa ľudí by chcela mať dynamicky tónované okná a nemyslím si, že sa ponáhľajú kupovať dostupné produkty, čiastočne, pretože je to príliš drahé,“ povedal McGehee pre Live Science. „Dostupné elektrochromické okná majú niekoľko mikrónov relatívne drahého elektrochromického materiálu. Proces znižovania tohto materiálu je pomerne nákladný.“
McGehee dodal, že proces vyvinutý jeho tímom, ktorý zahŕňa vstrekovanie roztoku polyméru do skla, je vo svojej podstate lacnejší a mohol by pripraviť pôdu pre rozsiahlejšie používanie tónovacích okien, najmä v stavebníctve.
Táto technológia sa podľa McGeheeho doteraz používa väčšinou v lietadlách a automobiloch. Boeing napríklad namontoval tónovacie okná do svojej vlajkovej lode 787 Dreamliner. Niektorí luxusní výrobcovia automobilov používajú na výrobu spätných zrkadiel aj elektrochromné materiály. Vedci tvrdia, že pri nižších nákladoch by sa použitie tohto typu technológie mohlo ďalej rozširovať.
„Môžu byť použité v oknách všetkých druhov budov, domov, väčších komerčných budov,“ dodal McGehee. „Rozprávali sme sa s automobilovými spoločnosťami a veľmi sa zaujímajú o to, aby boli umiestnené na strešnom okne alebo na zadných oknách.
V budovách by tónovanie okien mohlo pomôcť znížiť náklady na vykurovanie a chladenie až o 20 percent tým, že ľuďom umožní nastaviť, koľko svetla vnikne do miestnosti, uviedol McGehee.
Okrem úplne priehľadných alebo úplne tmavých režimov je možné okná čiastočne tónovať a odfiltrovať iba trochu svetla, uviedol McGehee. Ľudia vo vnútri miestnosti by stále mohli jasne vidieť vonku, podobne ako keby nosili slnečné okuliare.
„Môžete blokovať 90 percent svetla, aby ste znížili oslnenie, ale vidíte, čo je tam vonku,“ povedal McGehee. „Nie je to ako keby ste mali žalúzie alebo v lietadle - keď sklopíte plast, zostane váš pohľad úplne preč.“
McGehee povedal, že v porovnaní s predchádzajúcimi technológiami sú nové dynamické okná odolnejšie vďaka použitiu kovu, ktorý sa v dôsledku slnečného žiarenia nedegraduje. Počas experimentu výskumníci zapínali a vypínali okná najmenej 5 500 krát a nevideli žiadne zmeny v prenose svetla.
Okná tiež odfiltrujú všetky vlnové dĺžky rovnako, vrátane modrých, ktoré podľa výskumníkov prepúšťajú staršie technológie.
„Niektoré z ostatných okien vyzerajú modro a ľudia vo vnútri vyzerajú modro, pretože prepúšťajú viac modrého svetla ako iné vlnové dĺžky,“ povedal McGehee.
Vedci doteraz postavili prototypy malého rozsahu, ktoré merajú 10 štvorcových palcov (25 štvorcových centimetrov), ale povedali, že už hovoria s výrobcami, ktorí by im mohli pomôcť rozšíriť túto technológiu.
