Lớp phủ kính thông minh giúp tiết kiệm năng lượng

Điều quan trọng của công nghệ mới này là vật liệu dựa trên chalcogenide - một hợp chất hóa học có thể thay đổi khi phản ứng với nhiệt. Trong thời tiết lạnh, vật liệu này hấp thụ tia hồng ngoại từ ánh sáng mặt trời và làm ấm nhiệt độ phòng. Nhưng khi trời nóng, vật liệu có thể chuyển sang phản xạ nhiệt từ Mặt trời ra bên ngoài, giữ cho bên trong tòa nhà mát hơn. Trong cả hai trường hợp, loại vật liệu này có khả năng giảm tải cho hệ thống điều hòa không khí cho các tòa nhà.

Nhóm nghiên cứu cũng nhúng các bộ gia nhiệt nhỏ, trong suốt vào lớp phủ, giúp vật liệu thay đổi ở các mức độ khác nhau. Với thiết lập này, lớp phủ có thể được điều chỉnh theo nhu cầu để hấp thụ hoặc phản xạ nhiệt ở các tốc độ khác nhau - vì vậy, ví dụ, nó có thể được thiết lập để 30% vật liệu phản xạ nhiệt trong khi 70% hấp thụ.

Bất kể vật liệu ở trạng thái nào, nó vẫn cho phép cùng một lượng ánh sáng đi qua. Nhóm nghiên cứu ước tính rằng ngay cả khi bao gồm năng lượng cần thiết để điều chỉnh vật liệu, các cửa sổ được lắp loại kính này sẽ tiết kiệm cho một ngôi nhà hoặc tòa nhà từ 20 - 34% năng lượng sử dụng mỗi năm, so với các cửa sổ lắp kính hai lớp truyền thống.

Đây không phải là lớp phủ thủy tinh duy nhất đang được phát triển cho phép người dùng thay đổi mức nhiệt truyền qua. Các cửa sổ thông minh trước đây đã sử dụng vật liệu điện sắc, những tấm gương nhỏ đặt góc để chúng phản xạ nhiệt ra bên ngoài vào mùa hè và hấp thụ vào bên trong vào mùa đông, hoặc các tấm phim chứa đầy chất lỏng giúp căn phòng mát mẻ vào ban ngày và ấm áp qua đêm.

Nhóm nghiên cứu cho biết loại vật liệu mới này phải tương đối đơn giản và không tốn kém để sản xuất cũng như vận hành, tuy nhiên loại vật liệu này vẫn cần nghiên cứu sâu hơn nữa nếu muốn áp dụng thực tế cho các tòa nhà nhằm tối ưu tính năng.

"Mặc dù nghiên cứu quan trọng trong tương lai là cần thiết trước khi công nghệ này có thể được thương mại hóa, nhưng kết quả cho thấy vật liệu này rất hứa hẹn và với những nghiên cứu sâu hơn có thể đạt được hiệu quả rất tốt", Harish Bhaskran, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết.