Egy szingapúri kutatók által kifejlesztett különleges bevonat segítségével olyan ablakokat lehet létrehozni, amelyek saját maguktól képesek alkalmazkodni a hőmérsékleti viszonyokhoz, és szükség esetén hűtik vagy fűtik a helyiségeket - írja a Science Daily. Az új fejlesztés komoly mértékben csökkentheti az épületek energiaigényeit.
A többrétegű bevonatot vanádium-dioxiod nanorészecskék és polimetil-metakrilát (azaz plexi) alkotja, amely speciális sturktúrájának köszönhetően képes szabályozni a szoba klímáját, azáltal, hogy a fény spektrumának különböző tartományait képes elnyelni, illetve visszaverni, a hőmérsékleti viszonyoktól függően.
Az adaptív üveg tulajdonságai a bevonat összetételétől függően változathatóak (Fotó: Scopio/Dominik Gehl)
A forró, nyári hónapokban az üveg csökkenti a napsugárzás infravöröshöz közeli (near infrared) tartományának melegítő hatását, miközben úgynevezett sugárzásos hűtés segítségével lehetővé teszi, hogy a helyiségek hőmérséklete csökkenjen, a külvilágba kisugárzott, hosszúhullámú infravörös sugaraknak köszönhetően. Télen, illetve hidegebb időben pedig pont fordítva működik, meggátolja, hogy a hő elszökjön az épületből, miközben - elektronikus alkatrészek és áram használata nélkül - hozzájárul a szobák felmelegítéséhez.
A szingapúri Nanyang Technological University (NTU Singapore) kutatói infravörös kamerák segítségével igazolták a módszer működését. A vizsgálatból kiderült, hogy a speciális bevonattal ellátott üvegtáblák valóban képesek voltak dinamikusan reagálni az időjárási körülmények változására.
Az új fejlesztésnek azért lehet komoly jelentősége, mert az épületek energiahatékonyságának szempontjából az ablakok jelentik a leggyengébb láncszemet. Az amerikai energiaügyi minisztérium, a Department of Energy adatai szerint a rosszul szigetelő ablakok a hűtésre, illetve fűtésre felhasznált energia körülbelül 4 százalékát pazarolják el.
Korábban készültek már olyan speciális üvegek, amelyek hatékonyan képesek megakadályozni, hogy a napsugárzás felmelegítse egy épület, vagy egy autó belső terét - hasonlóból készül például a Ford Mustang Mach E speciális tetőablaka - vagy megakadályozza, hogy elszökjön a hő a szobából, azonban olyanra még nem volt példa, hogy egy üveglap mindkét módon képes legyen adaptálódni a hőmérsékleti viszonyokhoz.
A speciális üveg prototípusától a kutatók azt remélik, hogy a világ bármely pontján csökkenthetik a fűtésre, illetve klimatizálásra használt energia mennyiségét. Az egyetem munkatársai által lefuttatott szimulációk szerint az adaptív ablakok közel 10 százalékkal javíthatják az épületek energiahatékonyságát, ami éves szinten körülbelül 330 ezer kilowattórát jelent. Ez a mennyiség jelenleg körülbelül 60 szingapúri lakás éves energiafelhasználását jelenti.
Az adaptív üveg tulajdonságait ráadásul a felhasználás földrajzi helye szerint lehet változtatni, azaz, a melegebb éghajlatokon jelentősebb lehet a hűtő, hidegebb klímán pedig a hőmegtartó hatása, a speciális nanobevonat összetételétől függően.
Az NTU kutatói szabadalmi oltalmat kértek a fejlesztésükre, a közeljövőben pedig azon fognak dolgozni, hogy az adaptív üveg még komolyabb mértékben képes legyen hozzájárulni az energiahatékonysághoz.