Pametna okna, ki so jih razvili inženirji na univerzi Stanford in opisana v raziskavi, objavljeni na spletu 9. avgusta v reviji Joule, temeljijo na popolnoma drugačnem principu v primerjavi z obstoječimi alternativami, znanimi kot dinamična okna. Novi pristop uporablja polimerni gel, ki vsebuje kovinske ione, nanesene na prosojno elektrodo. Ko je napetost uporabljena, kovinski ioni obkrožijo elektrodi in blokirajo vse valovne dolžine svetlobe. Po uporabi nasprotne napetosti se okna preklopijo nazaj na prozorna.
Novi pristop ponuja številne prednosti v primerjavi z obstoječimi tehnologijami elektrokromnih oken, je dejal Michael McGehee, profesor znanosti o materialih in inženirstvu na univerzi Stanford, ki je vodil raziskavo.
"Številni ljudje bi radi imeli dinamično zatemnjena okna. Mislim, da deloma ne kupujejo izdelkov, ki so na voljo, ker so predragi," je McGehee povedal Live Science. "Razpoložljiva elektrokromatska okna imajo nekaj mikronov sorazmerno dragega elektrokromatskega materiala. Postopek odlaganja tega materiala je precej drag."
McGehee je dodal, da je postopek, ki ga je razvila njegova ekipa, ki vključuje vbrizgavanje polimerne raztopine v steklo, sam po sebi manj drag in bi lahko utiral pot za širšo uporabo niansiranih oken, zlasti v gradbeništvu.
Tehnologija se po besedah McGeheeja do zdaj uporablja večinoma v letalih in avtomobilih. Podjetje Boeing je na primer v svoje vodilno letalo 787 Dreamliner vgradilo niansiranje oken. Nekateri proizvajalci luksuznih avtomobilov uporabljajo tudi elektrokromatske materiale za izdelavo vzvratnih ogledal. Toda z nižjimi stroški bi se lahko uporaba te vrste tehnologije še bolj razširila, pravijo raziskovalci.
"Uporabljajo se lahko v oknih vseh vrst zgradb, domov, večjih poslovnih zgradb," je dodal McGehee. "Pogovarjali smo se z avtomobilskimi podjetji in jih zelo zanima, če jih imate na strehi ali na zadnjih oknih. Očala so navdušujoča aplikacija, zlasti za ljudi, ki ves čas nosijo očala in potrebujejo leče na recept."
McGehee je v stavbah z niansiranimi okni lahko pomagal znižati stroške ogrevanja in hlajenja za do 20 odstotkov, saj bi ljudem omogočili, da prilagodijo, koliko svetlobe vstopi v sobo.
Poleg popolnoma prozornih ali popolnoma temnih načinov lahko okna delno toniramo in filtriramo le nekaj svetlobe, je dejal McGehee. Ljudje v sobi bi še vedno lahko jasno videli zunaj, podobno kot če bi nosili sončna očala.
"Lahko zmanjšate 90 odstotkov svetlobe, da zmanjšate bleščanje, a vidite, kaj je tam zunaj," je dejal McGehee. "Ni tako, če imate žaluzije ali v letalu - ko povlečete plastiko navzdol, potem vam pogled popolnoma odpade."
McGehee je dejal, da so nova dinamična okna v primerjavi s prejšnjimi tehnologijami bolj trpežna, zahvaljujoč uporabi kovine, ki se zaradi izpostavljenosti soncu ne razgradi. Med poskusom so raziskovalci vklopili in izklopili okna vsaj 5500-krat in niso opazili sprememb v prenosu svetlobe.
Okna enako filtrirajo vse valovne dolžine, vključno z modro, ki so jih prejšnje tehnologije pustile bolj obilno, trdijo raziskovalci.
"Nekatera druga okna so videti modra, ljudje v notranjosti pa so videti modri, saj prepuščajo več modre svetlobe kot druge valovne dolžine," je dejal McGehee.
Do sedaj so raziskovalci izdelali prototipe manjših dimenzij, ki merijo 10 kvadratnih centimetrov (25 kvadratnih centimetrov), vendar je dejal, da se že pogovarjajo s proizvajalci, kar bi jim lahko pomagalo pri povečanju tehnologije.
