Окна пропускают свет во внутренние помещения, но они также приносят нежелательное тепло. Новое оконное покрытие блокирует тепловыделяющее ультрафиолетовое и инфракрасное излучение и пропускает видимый свет независимо от угла наклона солнца. Покрытие может быть нанесено на существующие окна или автомобили и может снизить затраты на охлаждение кондиционера более чем на треть в жарком климате.
«Угол между солнечным светом и вашим окном всегда меняется», — сказал Тенгфей Луо, профессор энергетических исследований семьи Дорини в Университете Нотр-Дам и руководитель исследования. «Наше покрытие сохраняет функциональность и эффективность независимо от положения солнца на небе».
Оконные покрытия, используемые во многих недавних исследованиях, оптимизированы для света, попадающего в комнату под углом 90 градусов. Однако в полдень, зачастую в самое жаркое время дня, солнечные лучи проникают в вертикально установленные окна под косыми углами.
Луо и его научный сотрудник Сонмин Ким ранее изготовили прозрачное оконное покрытие,наложив ультратонкие слои кремнезема, оксида алюминия и оксида титана на стеклянную основу. Кремниевый полимер микрометровой толщины был добавлен для повышения охлаждающей способности конструкции за счет отражения теплового излучения через атмосферное окно в космическое пространство.
Дополнительная оптимизация порядка слоев была необходима, чтобы покрытие могло выдерживать воздействие солнечного света под разными углами. Однако подход проб и ошибок непрактичен, учитывая огромное количество возможных комбинаций, сказал Луо.
Чтобы перетасовать слои в оптимальную конфигурацию — такую, которая максимизирует пропускание видимого света и минимизирует прохождение тепловых длин волн — команда использовала квантовые вычисления, или, точнее, квантовый отжиг, и подтвердила свои результаты экспериментально.
Их модель создала покрытие, которое сохраняло прозрачность и снижало температуру на 5,4–7,2 градуса Цельсия даже тода, когда свет пропускался в широком диапазоне. Результаты лаборатории недавно были опубликованы в журнале Cell Reports Physical Science .
«Подобно поляризационным солнцезащитным очкам, наше покрытие уменьшает интенсивность падающего света, но, в отличие от солнцезащитных очков, наше покрытие остается прозрачным и эффективным, даже когда вы наклоняете его под разными углами», — сказал Луо.
Технология, разработанная для создания этого покрытия, может быть использована для создания широкого спектра материалов со сложными свойствами.
Dahatsu DSW-09V1от 2 154.00 р.
Hyundai HPAC-09-1от 138.30 р.
