Вікна з гідрогелевого скла пропускають більше світла та менше тепла

Спекотного літа, багато людей думають про способи охолодження будівель. Дослідники в Китаї оснастили звичайне вікно гідрогелевим склом, матеріалом, який вибірково блокуватиме сонячне тепло, не блокуючи його світло.

Звичайне скло призначене для того, щоб пропускати видиме світло та освітлювати кімнату, але його взаємодія з інфрачервоним світлом, яке відчувається як тепло, менш бажане. Скло пропускає ближнє інфрачервоне випромінювання сонячного світла, водночас запобігаючи виходу середнього інфрачервоного світла з кімнати, що нагріває будівлю. Влітку спека змушує людей частіше включати кондиціонер, що призводить до більшого споживання енергії.

Щоб вирішити цю проблему, вчені з університету Ухань експериментували з новими матеріалами для вікон, які по-різному взаємодіють зі світлом. Гідрогелеве покриття товщиною всього кілька міліметрів на склі було розроблено, щоб відбивати більше ближнього інфрачервоного світла зовні і дозволяти більшій кількості середнього інфрачервоного світла виходити зсередини, залишаючись при цьому прозорим для видимого світла.

У ході випробувань команда виявила, що гідрогелеве скло випромінює до 96% інфрачервоного світла прямо в космос, оскільки ці довжини хвиль не блокуються атмосферою. Це допомогло зберегти внутрішню частину будівлі прохолоднішою, аналогічно іншим системам охолодження. Тим часом звичайне скло випромінює близько 84%.

Команда перевірила характеристики гідрогелевого скла на моделях будинків із товстими ізольованими стінами та одним великим вікном. Датчики показали, що вікна із гідрогелевого скла знижують внутрішню температуру до 3,5°C (6,3°F).

Команда каже, що цей матеріал може допомогти знизити споживання енергії для охолодження, що принесе користь як довкіллю, так і гаманцю користувача. Гідрогелі також поширені і недорогі, тому мають бути відносно прості в реалізації, що може дати їм перевагу перед іншими складнішими розумними вікнами.