Powstało okno idealne. Samo się odmraża i pozyskuje prąd z deszczu

Naukowcy z Uniwersytetu Narodowego w Seulu ogłosili stworzenie „inteligentnego” okna, które może pozyskiwać prąd z energii wytwarzanej podczas uderzania kropli deszczu. Odbija też światło podczerwone, aby obniżyć temperaturę czy samo odmraża się.

Publikacja: 01.09.2024 08:44

Dzięki pracy koreańskich naukowców wkrótce okna mogą zapewnić mieszkańcom prąd i ciepło

Dzięki pracy koreańskich naukowców wkrótce okna mogą zapewnić mieszkańcom prąd i ciepło

Foto: Adobe Stock

„W tej pracy przedstawiamy energooszczędne, wielofunkcyjne inteligentne okno (MSW), które po raz pierwszy zapewnia wielotrybowe funkcje chłodzenia radiacyjnego, pozyskiwania energii oraz odszraniania/odmgławiania tylko w ramach jednego urządzenia” – piszą naukowcy. Ich zdaniem nie przeprowadzono jeszcze żadnych innych badań nad inteligentnymi oknami, które płynnie integrowałyby „wszystko w jednym”.

Inteligentne okno odbija ciepło

W komunikacie prasowym ogłaszającym rozwój inteligentnego okna wytwarzającego energię, kierownik zespołu, profesor Seung Hwan Ko z Wydziału Inżynierii Mechanicznej Uniwersytetu Narodowego w Seulu, wraz ze współpracownikami zwraca uwagę, że ogólna funkcjonalność nowoczesnych inteligentnych okien jest ograniczona.

Czytaj więcej

Domy staną się gigantycznymi bateriami. Za rewolucją w energetyce stoi Polak

Na przykład większość z nich ogranicza jedynie dopływającą energię promieniowania, czyniąc okno bardziej nieprzezroczystym i „w ten sposób nie zachowuje wysokiej przezroczystości, co jest podstawową funkcją okna”. Zamiast tego nowe inteligentne okno zespołu może zachować pełną przezroczystość, jednocześnie odbijając dużą część energii cieplnej podczerwieni z dala od budynku.

Aby osiągnąć ten wyczyn, okno zbudowano z, jak opisuje „The Brief", warstwowej struktury srebra i ITO (tlenku indu i cyny), „materiałów o doskonałej przewodności elektrycznej i unikalnych właściwościach optycznych”. W rezultacie światło widzialne przechodzi przez okno, a podczerwień jest blokowana, redukując ciepło bez ograniczania widoczności. Naukowcy zwracają również uwagę, że w przeciwieństwie do konwencjonalnych systemów klimatyzacji wykorzystujących czynniki chłodnicze, ten rodzaj technologii chłodzenia radiacyjnego „zapewnia wydajność chłodzenia bez zużywania energii elektrycznej”.

Po drugie, w procesie znanym jako „ogrzewanie Joule’a” warstwowy materiał działa jak samonagrzewające się przezroczyste elektrody, „które szybko usuwają szron lub lód z okna, zapewniając dobrą widoczność w zimne dni. Warto zauważyć, że żadna z tych funkcji nie wymaga dodatkowej energii, lecz opiera się na właściwościach materiałowych warstw srebra i ITO w celu odbijania ciepła i automatycznego rozmrażania.

Jak wygenerować moc z kropli deszczu

Być może najbardziej intrygującą zdolnością inteligentnego okna jest jego zdolność do generowania użytecznej energii elektrycznej z siły uderzenia i tarcia spadających kropel deszczu. Zespół skupił się na urządzeniu wytwarzającym energię zwanym nanogeneratorem tryboelektrycznym (TENG).

Twierdzi, że łącząc wytwarzanie energii z kropel deszczu z radiacyjnym chłodzeniem energii cieplnej podczerwonej, opracowane przez nich inteligentne okna utrzymywały temperaturę „około 7 stopni niższą niż zwykłe okna w gorącym otoczeniu bezpośrednio nasłonecznionym”. Okna usuwały także szron „dwa razy szybciej niż zwykłe okna” dzięki ogrzewaniu Joule. Łącznie te możliwości wykazały „zarówno wysoką wydajność, jak i wielofunkcyjność” - czytamy w czasopiśmie Nano Energy.

Koreańscy naukowcy Zespół twierdzi, że prototypowe inteligentne okno osiąga ten cel, łącząc trzy możliwości w zakresie wsparcia energetycznego. Chociaż nie są one jeszcze dostępne w sprzedaży, trwają przygotowania do skomercjalizowania okna. Według profesora Ko zapewnienie konsumentom tego typu "potrójnego" inteligentnego okna jest ważniejsze niż kiedykolwiek, biorąc pod uwagę wysiłki zmierzające do przejścia poza paliwa kopalne i poprawy ogólnej efektywności energetycznej.


„W tej pracy przedstawiamy energooszczędne, wielofunkcyjne inteligentne okno (MSW), które po raz pierwszy zapewnia wielotrybowe funkcje chłodzenia radiacyjnego, pozyskiwania energii oraz odszraniania/odmgławiania tylko w ramach jednego urządzenia” – piszą naukowcy. Ich zdaniem nie przeprowadzono jeszcze żadnych innych badań nad inteligentnymi oknami, które płynnie integrowałyby „wszystko w jednym”.

Inteligentne okno odbija ciepło

Pozostało 90% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Technologie
Armia USA zyska „polskiego” drona. Stworzyła go firma pioniera helikopterów
Technologie
Powstaje superkomputer tysiąc razy potężniejszy niż inne. Uderzenie w dominację USA
Technologie
Nowe przepisy umożliwią rewolucję AI w Polsce? Na razie jest fatalnie
Technologie
To będzie rakieta kosmiczna inna niż wszystkie. Koniec pionowych startów?
Technologie
Skóra staje się przezroczysta i widać wszystko. Przełomowy sposób wykrywania chorób
Materiał Promocyjny
Jak wygląda auto elektryczne