Ученые из Пекинского университета и Университета науки и технологий Пекина создали «умное» окно, которое само регулирует температуру в помещении.

Оно работает в двух режимах: активно управляет пропусканием солнечного света с помощью электричества и пассивно подстраивается под окружающую среду, меняя свои свойства.

Результаты опубликованы в издании Nano-Micro Letters.

Как это работает

• Активный слой  (PSLC) — это жидкие кристаллы, которые при подаче напряжения становятся прозрачными или матовыми, контролируя нагрев и сохраняя приватность.
• Пассивный слой  (KPP) — материал, который автоматически отражает или поглощает тепло в зависимости от температуры.

Летом окно отражает солнечные лучи и охлаждает помещение, а зимой, наоборот, помогает удерживать тепло. В тестах оно снижало температуру в комнате на 8°C днем и на 5°C ночью.

Радиационное охлаждение — способность материала отводить тепло через инфракрасное излучение. Например, ночью земля «остывает», испуская ИК-лучи в космос. Это окно использует тот же принцип, но днем, отражая солнечное тепло.

Дополнительные плюсы

• Защищает от электромагнитных помех, что важно для зданий с плотной 5G-инфраструктурой.
• Экономит энергию на кондиционировании и отоплении.

Пока технология требует доработки, но уже выглядит перспективной для «зеленого» строительства.

Это окно может сократить затраты на кондиционирование и отопление на 20–30%, особенно в регионах с резкими сезонными перепадами температур. В мегаполисах, где стеклянные фасады перегревают здания, такие решения снизят нагрузку на энергосети. Дополнительный бонус — защита от электромагнитного излучения, что актуально для офисов с высоким уровнем радиочастот.

Исследование не учитывает долговечность материалов: например, как поведет себя PNIPAM после 10 000 циклов нагрева-охлаждения? Также стоимость производства таких окон пока не раскрывается — если она окажется высокой, массовое внедрение будет затруднено.

Ранее ученые разработали окна, снижающие энергопотребление зданий.