Cửa sổ kính thông minh sử dụng hạt nano sắt để điều khiển ánh sáng, nhiệt
Một nhóm các nhà khoa học tại Đại học Jena Friedrich Schiller University (JFSU) – Đức, vừa phát triển thành công một loại kính thông minh để sản xuất cửa sổ. Nó có khả năng điều chỉnh được độ sáng tối lẫn nhiệt độ của căn phòng, có thể thay cho máy điều hòa nhiệt độ.
Kính thông minh của JFSU là sản phẩm của dự án tiết kiệm năng lượng LaWin (Large-Area Fluidic Windows hay Cửa sổ lớn dịch lỏng) được JFSU khởi động từ năm 2015.
Đây là những chiếc cửa sổ khổ lớn siêu mỏng, có khả năng điều chỉnh được ánh sáng và hấp thụ năng lượng mặt trời, trên nguyên lý chuyển đổi chất lỏng từ tính. Bằng cách trộn các hạt nano sắt từ tính vào một chất lỏng chức năng – monopropylene glycol – chúng có thể điều chỉnh lượng ánh sáng và nhiệt mặt trời mà cửa sổ tạo ra, được điều khiển bằng cách chạm vào một nút điều khiển.
Cấu trúc kính với các rãnh để tuần hoàn chất lỏng chức năng.
Các hạt sắt được tách ra khỏi chất lỏng bằng nam châm cho phép ánh sáng xuyên qua cửa sổ (trạng thái ON). Khi các hạt bị ngưng lại trong chất lỏng, chúng sẽ che khuất trong khi thu giữ nhiệt mặt trời (trạng thái OFF).
Tùy thuộc vào lượng hạt sắt trong chất lỏng, chất lỏng tự nó biến màu làm cho không gian trong phòng thay đổi theo ý thích của chủ nhân. Người dùng có thể kiểm soát ánh sáng và gom nhiệt mặt trời, làm ấm hay mát căn phòng theo điều kiện thời tiết thực.
Theo ông Lothar Wondraczek, giáo sư tại Viện Nghiên cứu Vật liệu Otto Schott và chủ tịch Glass Chemistry, người đã nghiên cứu các cửa sổ chất lỏng trong vài năm qua, các cửa sổ chất lỏng có thể được sử dụng để cấp nguồn và điều khiển các chức năng khác trong một tòa nhà, chẳng hạn như điều hòa, ánh sáng đến và nước nóng.
Với loại cửa nói trên, có thể đạt được hiệu suất thu hoạch 45% năng lượng ánh sáng mặt trời khi các cửa sổ được che khuất hoàn toàn, thiết bị chuyển đổi này không yêu cầu nguồn điện, như một tấm pin năng lượng mặt trời vậy. Dự kiến cửa kính thông minh sẽ có mặt trên thị trường trong năm 2018, có thể sử dụng lắp vào mặt tiền của tòa nhà dân sinh hay công sở.
Một báo cáo từ tạp chí điện tử Our World in Data cho thấy ngành năng lượng, sản xuất và xây dựng là những ngành tham gia nhiều nhất trong phát thải khí nhà kính toàn cầu. Và các nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu cách giảm thiểu tác động của những phát thải đó. Phát minh nói trên được công bố trên tạp chí Advanced Sustainable Systems số tháng Giêng 2018.
BBT
Nguồn: reatimes.vn | ceramics.org | extremetech.com
