Cửa sổ thông minh tiết kiệm năng lượng ngăn chặn 90% ánh sáng mặt trời

Chiếc cửa sổ thông minh mới sẽ chặn được 80-90% các tia sáng thông thường và cả các tia mắt thường không thể thấy; đồng thời, có khả năng dự trữ năng lượng và tiết kiệm năng lượng trong quá trình sản xuất.

Cấu tạo của chiếc cửa kính thông minh thông thường sẽ gồm 5 lớp (2 lớp dẫn điện, 1 lớp phân cách và 2 lớp điện cực) và các phân tử li-ti. Khi có dòng điện chạy qua, nhờ sự chuyển động của các phân tử li-ti chiếc cửa kính này sẽ chặn các luồng ánh sáng mặt trời lại và sẽ chuyển dần sang màu tối. Quá trình này gọi là quá trình Electrochromic (sắc thể điện tử), có tác dụng thay đổi màu sắc của tấm kính dưới các tác động của điện thế. Tuy nhiên, chỉ các tia sáng nhìn thấy được mới bị chặn lại còn những tia mắt thường không nhìn thấy (NIR) như tia cực tím, tia UV, tia hồng ngoại,... những tia chứa nhiệt vẫn có thể xuyên qua được.

Delia Milliron, giáo sư kỹ thuật hóa học tại Đại học Texas, Austin đã phát triển một loại kính thông minh mới cho phép chặn những tia mang nhiệt một cách chọn lọc chứ không chỉ chặn dòng ánh sáng mắt thường nhìn thấy được như các sản phẩm cũ.

Điểm đặc biệt của sản phẩm cửa sổ thông minh này chính sự cấu thành của các tinh thể Nano được tạo từ vật chất dẫn điện và vật liệu thủy tinh. Các tinh thể nano vừa có thể chặn những tia NIR vừa có thể cho chúng xuyên qua. Trong khi đó, vật liệu thủy tinh lại có thể ở dạng trong suốt hoặcchuyển đổi sang dạng sẫm màu để chặn ánh sáng theo quá trình Electrochromic.

Sự kết hợp này có thể chặn 90% các tia NIR và 80% các tia có thể nhìn thấy được. Ngoài chế độ sáng-tối khi sạc điện, chiếc cửa sổ thông minh này còn có chế độ dự trữ năng lượng từ ánh sáng mặt trời trong những ngày nhiệt độ cao. Năng lượng dự trữ sau đó được dùng để vận hành chiếc cửa sổ.

Quá trình chế tạo cửa sổ thông minh thế hệ mới dựa trên một loại công nghệ có tên gọi Heliotrope. Công nghệ này khắc phục chu trình sản xuất sử dụng nhiều năng lượng của quá trình truyền thống và áp dụng kỹ thuật vi điện tử, giúp quá trình sản xuất nhanh hơn và tiết kiệm năng lượng hơn.

Yến Lê (Theo Technology Review)