«Умные» окна переключаемой прозрачности существуют и сегодня, и пассажиры на некоторых авиалайнерах The Boeing 787 Dreamliner могут менять прозрачность своих иллюминаторов вплоть до густо-синего нажатием кнопки. Такие решения, внедренные в производство, базируются на использовании дополнительного слоя специального геля, проложенного между слоями стекла: подача на него электричества позволяет динамически менять прозрачность. С другой стороны, этот подход достаточно дорог, само переключение занимает значительное время, вплоть до 20 минут, а гель со временем теряет свои свойства, что, кстати, с неудовольствием отмечают часто летающие пассажиры.
Поэтому разработчики Стэнфордского университета во главе с Майклом Макги (Michael McGehee) предложили совершенно новую технологию, о которой рассказывают в статье, опубликованной журналом Joule. По словам ученых, их «умные» окна способны становиться из прозрачных матовыми и обратно менее чем за минуту. Такое стекло изготавливается из электропроводящего и прозрачного оксида индия-олова, допированного платиновыми наночастицами и совмещенного с источником подвижных ионов меди.
Приложение к системе напряжения заставляет металлические ионы распределяться по проводящей основе, физически блокируя свет и делая ее не такой прозрачной: в «выключенном» состоянии такое стекло пропускает около 80 процентов солнечного излучения, во «включенном» – лишь примерно пять. По словам ученых, рабочий прототип в лаборатории переключался из одного состояния в другое в общей сложности 5500 раз без какой-либо деградации.
Пока что Макги и его соавторы могут продемонстрировать лишь образец размерами 5х5 см, не подходящий даже для небольших иллюминаторов самолетов, не говоря уж об окнах в домах. Теперь им предстоит серьезная работа по масштабированию и удешевлению новой технологии: ученые ожидают, что стоимость готового продукта будет как минимум вдвое ниже, чем у существующих систем на основе проводящих гелей. Если им это действительно удастся, вскоре мы сможем отказаться и от занавесок, и от жалюзи.
Hi-Tech
Роман Фишман
