Cửa sổ thông minh giúp tiết kiệm năng lượng và chi phí vệ sinh

Các nhà khoa học London cho biết họ vừa phát minh ra loại kính mang tính đột phá, giúp làm giảm chi phí vệ sinh và sưởi ấm tại các tòa nhà cao tầng. 

Họ cho biết loại cửa sổ thông minh này có thể được đưa ra thị trường trong vòng từ 3 đến 5 năm tới. Trường University College London (UCL), được hỗ trợ bởi Hội đồng nghiên cứu kĩ thuật và khoa học vật lý (EPSRC), đã sản xuất mô hình mẫu đầu tiên và xác nhận rằng loại kính này có 3 ưu điểm vượt trội, đó là: tự làm sạch, tiết kiệm năng lượng và chống lóa. 

Tự làm sạch: Loại cửa sổ này chống nước cực tốt. Khi nước mưa rơi xuống sẽ hình thành những giọt nước hình cầu có thể chảy khỏi bề mặt kính một cách dễ dàng - mang theo bụi bẩn và các tạp chất khác. Việc này là nhờ cấu trúc hình nón giống cây bút chì của các cấu trúc nano được khắc lên kính, giúp giữ không khí và bảo đảm chỉ có một lượng rất nhỏ nước tiếp xúc được với bề mặt kính. Với kính thông thường, hạt mưa thường bám vào bề mặt, chảy xuống chậm hơn và để lại dấu vết.

Tiết kiệm năng lượng: Loại kính này sẽ được phủ một lớp hóa chất vanadium dioxide dày 5-10 nanômét (1mm=1 triệu nm). Vào mùa lạnh, loại kính này sẽ không cho bức xạ nhiệt thoát ra ngoài, ngăn ngừa sự mất nhiệt. Vào mùa nóng, kính lại ngăn cản bức xạ hồng ngoại từ mặt trời vào tòa nhà. Vanadium dioxide là một chất rẻ tiền và sẵn có, lại thêm việc chỉ cần phủ một lớp rất mỏng lên bề mặt, việc này khiến loại cửa sổ mới có lợi thế về mặt kinh tế hơn hẳn các loại cửa số tiết kiệm năng lượng có lớp phủ bằng vàng/bạc. Nhóm nghiên cứu của UCL tính toán chi phí sưởi ấm sẽ giảm được 40%.

Chống lóa: Thiết kế của các cấu trúc nano giúp loại cửa số này sở hữu cả khả năng chống phản chiếu như mắt bướm đêm và các loại động vật tiến hóa nhằm tránh bị thú săn mồi phát hiện. Loại kính này giúp giảm phán chiếu ánh sáng mặt trời trong phòng xuống dưới 5% - hiệu quả hơn so với mức 20-30% của các loại cửa sổ phủ vanadium dioxide khác.

Chỉ đạo dự án, Tiến sĩ Loannis Papakonstantinou cho biết: “Chúng tôi hy vọng sẽ phát triển được môt lớp phủ thông minh có thể kết hợp với cấu trúc nano của chúng tôi và dễ dàng được thêm vào các cửa sổ thông thường của nhà ở, văn phòng, nhà máy và có thể tự lắp đặt nhằm mang lại gấp 3 lần hiệu quả sử dụng năng lượng, chống chói và tự làm sạch mà không ảnh hưởng đến mỹ quan.” 

Hạnh Nguyễn