211service.com
Slimme Windows is nu koeler
Vensterglas dat op aanvraag kan worden getint, is behoorlijk glad, maar een nieuwe vooruitgang heeft het nog cooler gemaakt - en dat zou de technologie kunnen helpen om eindelijk mainstream te worden.
Een nieuw soort vensterglas kan elektronisch worden afgesteld om selectief grote fracties zichtbaar en warmteproducerend licht te blokkeren.
Slim glas bestaat al tientallen jaren, maar het is vrij prijzig en heeft alleen nichetoepassingen gevonden, zoals de ramen van een nieuw Boeing-vliegtuig. Maar een nieuw soort elektrochroom vensterglas, dat van kleur verandert als reactie op de toevoeging of verwijdering van elektronische lading, is veelzijdiger dan de technologie die nu op de markt is, en het zou ook goedkoper kunnen zijn.
In de handel verkrijgbare materialen kunnen alleen de zichtbare component van zonlicht blokkeren, waardoor de onzichtbare nabij-infraroodcomponent, die warmte produceert, erdoorheen kan. Een nieuw type glas ontwikkeld door een groep onder leiding van Delia Milliron , een professor in chemische technologie aan de Universiteit van Texas in Austin, kan zowel de warmteproducerende component als het zichtbare licht selectief blokkeren. Milliron zegt dat de prestaties nu goed genoeg zijn voor een startup die ze mede heeft opgericht om verder te gaan met plannen om een prototypeproductielijn te bouwen op basis van deze recente ontwikkelingen.
De sleutel tot het slimmere vensterglas is een raamwerk van nanokristallen gemaakt van een elektrisch geleidend materiaal, ingebed in een glasachtig materiaal. De nanokristallen en het glasachtige materiaal hebben duidelijke optische eigenschappen, die veranderen wanneer de materialen elektronisch worden geladen of ontladen. De nanokristallen kunnen nabij-infrarood licht blokkeren of doorlaten, terwijl het glasachtige materiaal kan overgaan van een transparante toestand naar een toestand die zichtbaar licht blokkeert.
Het nanocomposiet kan tot 90 procent van het nabij-infrarode licht en 80 procent van het zichtbare licht blokkeren, en naast de standaard heldere en donkere modi heeft het een koele, waarmee gebouwen tijdens warme dagen energie kunnen besparen. Het kan in slechts enkele minuten tussen modi schakelen - sneller dan enig commercieel elektrochroom venstermateriaal dat Milliron kent. Gecombineerd met goedkopere en potentieel betrouwbaardere fabricagetechnieken, zouden deze eigenschappen het nieuwe materiaal kunnen versterken.
De productiebenadering van de startup, Heliotrope Technologies genaamd, verschilt van die van de hedendaagse producenten van elektrochroomglas, die moeite hebben met lage opbrengsten, zegt Milliron. Terwijl conventionele productietechnieken afhankelijk zijn van energie-intensieve processen die vergelijkbaar zijn met die welke worden gebruikt om bepaalde soorten micro-elektronica te maken, wordt de technologie die Heliotrope wil commercialiseren gemaakt door oplossingen op glasfilms te deponeren, wat sneller is en minder energie vereist.
De technologie van Milliron werkt net als een oplaadbare batterij. Stel je voor dat het apparaat begint in de transparante, heldere staat. Door een bepaalde hoeveelheid spanning aan te leggen, bijvoorbeeld door aan een schakelaar te draaien, worden de nanokristallen opgeladen, waardoor ze bijna-infraroodlicht absorberen. Als het apparaat wat langer wordt opgeladen, wordt het glasachtige materiaal ook geladen, met als gevolg donkerder wordend. Het ontladen van het vensterglas brengt de volledig transparante toestand terug.
In de laatste demonstratie , toonden Milliron en haar collega's aan dat het rangschikken van de nanokristallen in een specifieke architectuur ervoor zorgt dat elektronen en ionen snel tussen het glasachtige materiaal en de nanokristallen kunnen bewegen, wat betekent dat de composiet veel sneller dan voorheen tussen modi kan schakelen. Als bijkomend voordeel, terwijl een eerdere iteratie een bruinachtige tint had, creëert het nieuwe nanokristalmateriaal een meer neutrale blauwe tint, wat volgens Milliron essentieel wordt geacht voor veel consumententoepassingen. De president van Heliotrope, Jason Holt, zegt dat het bedrijf verwacht zijn eerste producten in 2017 op de markt te brengen.