Глобальные климатические изменения заставили исследователей искать эффективные решения, позволяющие регулировать температурный режим внутри помещений. Конечно, можно использовать всем привычные кондиционеры и отопительные приборы, но они требуют постоянного и большого расхода электроэнергии. Более экономный способ предложили сотрудники Университета Дьюка, нашедшие способ пассивной терморегуляции.

Энергоэффективность и электрохроматизм

Потребление электроэнергии в последнее время стало очень больным вопросом для ряда стран. Изменившиеся климатические условия заставляют людей постоянно использовать системы кондиционирования воздуха и обогреватели, включая их со сменой сезонов. В некоторых местах возросшая нагрузка на энергосистемы даже послужила причиной масштабных отключений электричества, которые привели в итоге к серьёзным последствиям. Ситуацию усугубляют электромобили, число которых на улицах стремительно растёт. На зарядку их аккумуляторных батарей необходима большая мощность, поэтому вырабатываемой электростанциями энергии временами катастрофически не хватает. На фоне всех этих событий исследователи из Университета Дьюка разработали способ, помогающий уменьшить потребность в использовании электроприборов и снизить нагрузку на электросети.

Учёные обратились к уже давно известному эффекту электрохроматизма. Он предполагает изменение оптических свойств материала под воздействием электрического тока. Он позволяет, например, делать стекло непрозрачным, приложив к нему небольшой электрический ток. Фактически речь идёт даже не о стекле, а о сэндвиче из двух стёкол и электрохроматическом веществе между ними. Как только между электродами пропускается электрический ток, вещество теряет прозрачность. По аналогичному принципу работает и созданное исследователями устройство.

Электрохроматические панели для зданий

Созданные учёными панели построены по аналогичному принципу, их прозрачность меняется в зависимости от прилагаемого к электрохроматическому материалу тока: под его воздействием внешняя сторона панели становится чёрной. Вот только изначально она не является прозрачной: позади трёхслойного сэндвича находится отражающая поверхность, зеркало. По замыслу команды исследователей из Университета Дьюка панели должна размещаться на внешних стенах здания и выполнять сразу две функции: в холодное время они будут дополнительно нагревать стены, а в тёплое – предотвращать нагрев и способствовать охлаждению.

Когда через панель пропускается электрический ток, её поверхность становится чёрной и поглощает солнечную энергию, отдавая её стенам и нагревая здание. В обычном состоянии панель будет прозрачной, но солнечные лучи не будут достигать стен, их будет отражать зеркало. К тому же, его конструкция пропускает инфракрасное излучение и не препятствует естественному охлаждению стен. Конечно, учёные осознают, что обклеивать зеркальными панелями стены всех зданий – далеко не лучшее решение. Тем не менее разработанный ими метод может оказаться очень полезен для создания эффективной системы терморегуляции различных объектов.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!