Phát triển thành công cửa sổ thông minh có khả năng thay đổi nhiệt độ theo mùa

Cụ thể, loại cửa sổ thông minh nói trên có khả năng thu năng lượng Mặt trời vào mùa đông và sưởi ấm ngôi nhà. Vào mùa hè, cửa sổ có thể phản chiếu ánh sáng Mặt trời, giúp ngôi nhà mát mẻ. Công trình nghiên cứu kể trên đã được đăng trên tạp chí ACS Photonics.

"Cửa sổ thông minh có thể thay đổi theo nhu cầu từng mùa. Chúng hấp thụ ánh sáng hồng ngoại gần từ Mặt trời vào mùa đông và biến thành nhiệt trong tòa nhà. Vào những tháng mùa hè, Mặt trời có thể bị phản xạ thay vì hấp thụ”, ông Nathan Youngblood, tác giả nghiên cứu cho biết.

Được biết, loại cửa sổ thông minh trên được tạo thành từ lớp vật liệu quang học dày dưới 300 nanomet. Trong đó, một lớp hoạt tính mỏng được làm bằng vật liệu chuyển pha, có thể hấp thụ các bước sóng không nhìn thấy được của ánh sáng Mặt trời và phát ra dưới dạng nhiệt. Điều này khiến vật liệu quang học được “chuyển đổi”. Nhờ đó, thay đổi các bước sóng ánh sáng. 

Cửa sổ thông minh có khả năng thay đổi nhiệt độ theo mùa.

Vật liệu quang học kể trên thậm chí có thể được điều chỉnh để cho phép kiểm soát nhiệt độ chính xác hơn. Chẳng hạn, 30% vật liệu sẽ ở trạng thái biến mất nhiệt. Trong khi đó, 70% còn lại sẽ hấp thụ và phát ra nhiệt. “Điều quan trọng, ánh sáng nhìn thấy được truyền gần như giống nhau ở cả hai trạng thái. Vì vậy, bạn sẽ không nhận thấy sự thay đổi trong cửa sổ”, nhà nghiên cứu Nathan Youngblood lưu ý.

Các nhà nghiên cứu ước tính, cửa sổ thông minh sẽ tiết kiệm 20 - 34% năng lượng hằng năm so với cửa sổ hai lớp thông thường. Trước đó, để tạo ra và thử nghiệm nguyên mẫu cửa sổ thông minh, các nhà nghiên cứu đã làm việc với Bodle Technologies (một công ty chuyên sản xuất màng phản chiếu siêu mỏng có thể hoạt động như màn hình bằng cách kiểm soát màu sắc và ánh sáng). Tham gia việc phát triển loại cửa sổ này còn có Eckersley O'Callaghan (chuyên về kỹ thuật và kiến trúc) cùng công ty sản xuất màng mỏng Plasma App.

Peiman Hosseini, Giám đốc điều hành Bodle Technologies cho biết: “Công trình này cho thấy ứng dụng quang điện tử thú vị khác. Việc thương mại hóa các tấm kính vẫn còn một số thách thức đáng kể. Tuy nhiên, tôi tin rằng, công nghệ này nên là một phần của tương lai nhằm giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu”.

Bảo Lâm