Pametni prozori su uzbudljiva tehnologija, sposobna da blokira ili pusti više svetlosti po potrebi, potencijalno smanjujući troškove energije velikih zgrada čineći ih efikasnijim. Ova tehnologija je već stigla na tržište, ali je široko usvajanje i dalje ograničeno troškovima i drugim faktorima.
Studija istraživača sa Univerziteta Teksas u Ostinu ima za cilj da reši ove probleme pomoću nove vrste elektrohromskih uređaja i materijala. Uređaj koristi uobičajene, jeftine, održive blokove kao što je amiloza, prirodni polimer koji se nalazi u kukuruzu, krompiru i pasulju.
„Postoji hitna potreba da se razviju novi održivi elektrohromni materijali i uređaji sa odličnim svojstvima za pametne prozore“, rekao je Guihua Ju, profesor na odeljenju za mašinsko inženjerstvo Cockrell School of Engineering i Institutu za materijale u Teksasu.
„Materijali biomase koje smo ekstrahovali iz kukuruza, krompira i drugih uobičajenih izvora omogućavaju postizanje odličnih optičkih svojstava, pristupačnost, održivost i laku pripremu elektrohromnih materijala i uređaja. Ovo potencijalno otvara put širokoj upotrebi pametnih prozora.“
Istraživanje je objavljeno u časopisu PNAS.
Elektrohromizam je sposobnost promene boja. U slučaju pametnih prozora, promena boje omogućava filtriranje ili ispuštanje svetlosti na osnovu potreba za grejanjem i hlađenjem. Primenom niskog napona, istraživači su pokazali sposobnost da smanje ili povećaju količinu svetlosti koju uređaj emituje za više od 85% i modulišu njen prenos ultraljubičastog, vidljivog i bliskog infracrvenog spektra.
U eksperimentima, tehnologija je izdržala do više od šest uzastopnih nedelja izlaganja ultraljubičastom zračenju, 1.200 ciklusa upotrebe i 4.000 prelazaka između propustljivosti svetlosti. Jednostavni, dostupni materijali, uključujući nedostatak metalnih jona ili organskih rastvarača, u kombinaciji sa providnom elektrodom za višekratnu upotrebu, odigrali su važnu ulogu u otkriću.
Električnom regulacijom dinamičkih interakcija domaćin-gost između joda i amiloze, istraživači su postigli novi elektrohromni sistem.
Očekuje se da će tržište pametnog stakla, uključujući pametne prozore i displeje, dostići 12,7 milijardi dolara do 2030. Međutim, ovaj rast zadržavaju troškovi, pri čemu pametni prozori koštaju do 10 puta više od standardnih energetski efikasnih prozora.
Prema američkom Ministarstvu energetike, zgrade čine 39% potrošnje energije u SAD, a 35% od toga dolazi kroz grejanje, ventilaciju i klimatizaciju.
„Potreba za održivijim i energetski efikasnijim građevinskim rešenjima stvorila je robusno i rastuće tržište za pametne prozore“, rekao je Iuiang Vang, vodeći autor i postdoktorski istraživač koji radi u Iuovoj laboratoriji. „Uzbudljivo je transformisati dobro poznato znanje iz udžbenika u vredne potencijalne proizvode kroz pametan dizajn.“
