Tiết kiệm năng lượng với mặt tiền thông minh

Các nhà nghiên cứu Đức đã phát triển một loại mặt tiền thông minh có khả năng tiết kiệm năng lượng trong các tòa nhà bằng kính.

Nhiều cao ốc văn phòng bằng kính tiêu thụ rất nhiều năng lượng để phục vụ nhu cầu sưởi ấm trong mùa đông và làm mát trong mùa hè nhằm duy trì một mức nhiệt độ thoải mái cho toàn bộ các nhân viên làm việc trong đó.

Nhằm giải quyết thách thức này, đẩy mạnh tiết kiệm năng lượng và bảo vệ tài nguyên, các nhà nghiên cứu thuộc Viện nghiên cứu công nghệ định hình và dụng cụ cơ khí Fraunhofer tại Dresden đã hợp tác với Khoa Thiết kế Dệt may và Bề mặt, Trường Nghệ thuật Weissensee tại Berlin tìm kiếm một giải pháp hữu hiệu cho vấn đề này.

Kết quả, họ đã sáng chế ra một màng chắn phản ứng nhiệt được làm từ những chất liệu vải có hình dạng giống như những bông hoa. Mỗi thành phần này lại chứa một bộ truyền động ghi nhớ hình dạng tích hợp được chế tạo từ hợp kim niken – titan có khả năng khôi phục hình dạng sau bị nhiệt độ cao làm biến dạng. Khi những dây hợp kim bị nóng lên dưới ánh mặt trời, chúng sẽ tự động bung mở các thành phần làm từ vải để che phủ mặt tiền để tránh hấp thụ quang năng. Ngược lại, khi mặt trời lặn hay biến mất, những đoá hoa này sẽ tự động đóng lại và mặt tiền lại quay lại trạng thái trong suốt.

“Khi bạn uốn cong những sợi dây lần đầu, chúng sẽ ghi nhớ hình dạng đó. Sau này, khi tiếp xúc với nhiệt, dù cho có bị biến dạng, chúng vẫn có khả năng khôi phục lại trạng thái ban đầu. Chúng ta có thể hình dung mặt tiền giờ đây giống như một loại màng có khả năng biến đổi tuỳ thuộc vào điều kiện thời tiết trong ngày và giữa bốn mùa trong năm, cung cấp cho người sử dụng một lượng ánh sáng cũng như bóng râm lí tưởng thay vì phải chịu đựng ánh mặt trời nóng bức,” Andre Bucht, nghiên cứu viên tại Viện Fraunhofer, cho biết.

Do loại mặt tiền này chỉ hoạt động dựa vào năng lượng nhiệt và không đòi hỏi nguồn điện từ bên ngoài, vì vậy, việc lắp đặt nó trong các toà nhà khá dễ dàng, ví dụ như gắn vào lớp kinh bên ngoài hoặc vào khoảng trống giữa các mặt tiền nhiều lớp. Thiết kế của nó cũng khá linh hoạt và có rất nhiều lựa chọn về hoa văn, hình dạng và màu sắc, tuỳ theo nhu cầu của người sử dụng.

Dự án này sẽ là một minh chứng tuyệt vời về thành công đạt được khi các nhà nghiên cứu từ cả lĩnh vực nghệ thuật và kỹ thuật phối hợp cùng nhau. Sản phẩm của dự án sẽ được triển lãm tại Hanover Messe từ ngày 13 đến ngày 17 tháng 4 năm 2015.

Nhóm nghiên cứu hiện đang tìm kiếm các đối tác công nghiệp để ứng dụng sản phẩm này vào thử nghiệm dài hạn tại các toà nhà trong viện nghiên cứu, sau đó sẽ tiến tới cung cấp cho thị trường vào năm 2017.

Anh Tuấn (Theo Technology for Change)