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
Udowodnij, że jesteś człowiekiem. Kontrowersyjny projekt twórcy ChatGPT w Polsce
Technologie
Ta technologia ratuje życie i je odbiera. „Jest jak proch strzelniczy”
Technologie
Samoloty pasażerskie polecą ponad 6 tys. km/h. To wcale nie jest odległa przyszłość
Technologie
Roboty zyskały mięśnie. Ten przełom ma daleko idące skutki
Materiał Promocyjny
Zarządzenie flotą może być przyjemnością
Technologie
Armia USA zyska „polskiego” drona. Stworzyła go firma pioniera helikopterów