Τα έξυπνα παράθυρα, που αναπτύχθηκαν από μηχανικούς στο πανεπιστήμιο του Στάνφορντ και περιγράφονται σε μελέτη που δημοσιεύθηκε online στις 9 Αυγούστου στο περιοδικό Joule, βασίζονται σε μια εντελώς διαφορετική αρχή σε σύγκριση με υπάρχουσες εναλλακτικές λύσεις, γνωστές ως δυναμικά παράθυρα. Η νέα προσέγγιση χρησιμοποιεί μια γέλη πολυμερούς που περιέχει μεταλλικά ιόντα εφαρμοσμένα πάνω από ένα διαφανές ηλεκτρόδιο. Όταν εφαρμόζεται τάση, τα μεταλλικά ιόντα πλάθουν τα ηλεκτρόδια, εμποδίζοντας όλα τα μήκη κύματος του φωτός. Αφού εφαρμοστεί η αντίθετη τάση, τα παράθυρα αλλάζουν πίσω ώστε να είναι διαφανή.
Η νέα προσέγγιση προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με τις υπάρχουσες τεχνολογίες ηλεκτροχρωμικών παραθύρων, δήλωσε ο Michael McGehee, καθηγητής επιστήμης και μηχανικής υλικών στο Πανεπιστήμιο του Stanford, ο οποίος ηγήθηκε της έρευνας.
"Πολλοί άνθρωποι θα ήθελαν να έχουν δυναμικά χρωματισμένα παράθυρα και δεν νομίζω ότι σπεύδουν να αγοράσουν τα διαθέσιμα προϊόντα, εν μέρει επειδή είναι πολύ ακριβό", δήλωσε ο McGehee στο Live Science. "Τα διαθέσιμα ηλεκτροχρωμικά παράθυρα έχουν ένα ζευγάρι των μικρών του σχετικά ακριβού ηλεκτροχρωμικού υλικού. Η διαδικασία για να τεθεί αυτό το υλικό προς τα κάτω είναι αρκετά δαπανηρή".
McGehee πρόσθεσε ότι η διαδικασία που αναπτύχθηκε από την ομάδα του, η οποία περιλαμβάνει την έγχυση του διαλύματος πολυμερούς στο γυαλί, είναι εγγενώς λιγότερο δαπανηρή και θα μπορούσε να προετοιμάσει το δρόμο για πιο εκτεταμένη χρήση των χρωμάτων παράθυρα, ειδικά στην κατασκευή.
Η τεχνολογία, σύμφωνα με τον McGehee, χρησιμοποιείται ως επί το πλείστον σε αεροσκάφη και αυτοκίνητα. Η Boeing, για παράδειγμα, τοποθετούσε παράθυρα χρωματισμού στο αεροσκάφος 787 Dreamliner. Μερικοί κατασκευαστές πολυτελείας κατασκευάζουν επίσης ηλεκτροχρωμικά υλικά για την κατασκευή καθρεφτών. Ωστόσο, με χαμηλότερο κόστος, η χρήση αυτού του τύπου τεχνολογίας θα μπορούσε να επεκταθεί περαιτέρω, ανέφεραν οι ερευνητές.
"Μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε παράθυρα όλων των ειδών κτίρια, σπίτια, μεγαλύτερα εμπορικά κτίρια", πρόσθεσε ο McGehee. «Μιλάμε σε εταιρείες αυτοκινήτων και ενδιαφέρονται πολύ να το έχουν στην ηλιοροφή ή στα πίσω παράθυρα. Τα γυαλιά είναι μια συναρπαστική εφαρμογή, ειδικά για ανθρώπους που φορούν γυαλιά όλη την ώρα και χρειάζονται τους φακούς συνταγής».
Σε κτίρια, τα παράθυρα απόχρωση θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην μείωση του κόστους θέρμανσης και ψύξης κατά 20%, επιτρέποντας στους ανθρώπους να προσαρμόσουν πόσο φως μπαίνει σε ένα δωμάτιο, δήλωσε ο McGehee.
Εκτός από τις εντελώς διαφανείς ή τελείως σκοτεινές λειτουργίες, τα παράθυρα μπορούν να χρωματιστούν μερικώς, φιλτράροντας μόνο λίγο φως, δήλωσε ο McGehee. Οι άνθρωποι μέσα στο δωμάτιο θα ήταν ακόμα σε θέση να βλέπουν έξω σαφώς, παρόμοιοι με αν φορούσαν γυαλιά ηλίου.
"Μπορείτε να αποκλείσετε το 90 τοις εκατό του φωτός για να μειώσετε την αντανάκλαση, αλλά μπορείτε να δείτε τι υπάρχει εκεί έξω", δήλωσε ο McGehee. "Δεν είναι σαν να έχετε blinds ή σε ένα αεροπλάνο - όταν τραβάτε το πλαστικό κάτω, τότε η άποψή σας είναι εντελώς φύγει."
McGehee είπε ότι σε σύγκριση με τις προηγούμενες τεχνολογίες, τα νέα δυναμικά παράθυρα είναι πιο ανθεκτικά, χάρη στη χρήση μετάλλου, το οποίο δεν υποβαθμίζεται λόγω της έκθεσης στον ήλιο. Κατά τη διάρκεια του πειράματος, οι ερευνητές ενεργοποίησαν και απενεργοποίησαν τα παράθυρα τουλάχιστον 5.500 φορές και δεν είδαν καμία αλλαγή στη μετάδοση του φωτός.
Τα παράθυρα φιλτράρουν εξίσου όλα τα μήκη κύματος, συμπεριλαμβανομένου του μπλε, τα οποία οι προηγούμενες τεχνολογίες αφήνουν πιο άφθονα, σύμφωνα με τους ερευνητές.
"Ορισμένα από τα άλλα παράθυρα φαίνονται μπλε και οι άνθρωποι στο εσωτερικό φαίνονται μπλε, αφού αφήνουν περισσότερο μπλε φως από άλλα μήκη κύματος", δήλωσε ο McGehee.
Μέχρι στιγμής, οι ερευνητές έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα μικρής κλίμακας τα οποία μετρούν 10 τετραγωνικά εκατοστά (25 τετραγωνικά εκατοστά), αλλά δήλωσαν ότι βρίσκονται ήδη σε συνομιλίες με κατασκευαστές που θα μπορούσαν να τους βοηθήσουν να αυξήσουν την τεχνολογία.
