Stellen Sie sich Fenster vor, die nicht nur dazu geeignet sind, Wärme oder Klimaanlage in einem Haus zu halten. Stattdessen haben sie dazu beigetragen, diese automatisch zu regulieren. Diese Funktionen könnten dank eines Forscherteams der RMIT-Universität in Melbourn, Australien, Realität werden.
Die Ingenieure haben eine ultradünne, leichte Beschichtung erstellt, die an Fenstern haftet und selbstmodifizierend schnell auf Hitze und Kälte reagiert.
Die Beschichtung ist tausendmal dünner als das durchschnittliche menschliche Haar und lässt bei Kälte mehr Wärme in die Fenster und blockiert die Wärme, indem sie die Sonnenstrahlen blockiert, wenn es draußen heißer wird.
Der leitende Forscher und RMIT-Associate-Professor Madhu Bhaskaran stellte fest, dass die neue Beschichtung die traditionellen Herausforderungen beim Heizen und Kühlen größerer Gebäude radikal ausgleichen könnte - nämlich die mit dem Prozess verbundenen extremen Kosten zu senken.
"Wir ermöglichen die Herstellung intelligenter Fenster, die im Sommer die Wärme blockieren und bei kühlem Wetter die Wärme im Inneren speichern." sagte Bhaskaran .
"Wir verlieren den größten Teil unserer Energie in Gebäuden durch Fenster. Dies macht das Halten von Gebäuden auf einer bestimmten Temperatur zu einem sehr verschwenderischen und unvermeidbaren Prozess."
Dies würde nicht nur die Kosten für die Aufrechterhaltung angenehmer Temperaturen in überfüllten Gebäuden senken, sondern könnte auch dazu beitragen, den Gesamtenergieverbrauch für Gebäude zu senken, die Schwierigkeiten haben, umweltfreundlich zu werden.
"Unsere Technologie wird möglicherweise die steigenden Kosten für Klimaanlage und Heizung senken und den CO2-Fußabdruck von Gebäuden aller Größenordnungen drastisch reduzieren", fuhr Bhaskaran fort.
"Lösungen für unsere Energiekrise entstehen nicht nur durch den Einsatz erneuerbarer Energien. Eine intelligentere Technologie zur Beseitigung von Energieverschwendung ist von entscheidender Bedeutung."
Empire State Building meldet Energieeinsparungen
Einer der größten architektonischen Schuldigen für übermäßigen Energieverbrauch? Wolkenkratzer und andere hoch aufragende Gebäude.
Eines der größten Beispiele des RMIT-Teams sowohl im wörtlichen als auch im übertragenen Sinne stammt aus dem Empire State Building in New York City. Das Gebäude wurde einem großen Projekt unterzogen, bei dem alle Fensterscheiben durch intelligente Glasfenster ersetzt wurden.
Das Empire State Building hat seitdem Energieeinsparungen von über 2,4 Millionen US-Dollar angekündigt und a 45 Prozent effizienterer Heizplan in harten Wintern in New York dank des Glases. Das Team wies jedoch darauf hin, dass die Beschichtung sowohl Zeit als auch Geld gespart hätte.
"Das Empire State Building verwendete Glas, für dessen Betrieb noch etwas Energie benötigt wurde", sagte Bhaskaran. "Unsere Beschichtung benötigt keine Energie und reagiert direkt auf Temperaturänderungen."
Wie genau funktioniert die Beschichtung?
Die Beschichtung selbst besteht aus Vanadiumdioxid, und beim Auftragen ist die Beschichtung nur 50 bis 150 Nanometer dick.
Bei 67 Grad Celsius ungefähr 153 Fahrenheit geht Vanadiumdioxid von einer Insel zu einem Metall über.
Dadurch wird die Beschichtung in ein optoelektronisches Material umgewandelt, das gesteuert werden kann und auf Licht reagiert.
Während die Beschichtung für das menschliche Auge klar ist, ist sie für jede Infrarot-Sonnenstrahlung undurchsichtig.
Co-Forscher und Doktorand Mohammad Taha sagte, dass die Reaktion der Beschichtung auf die Temperatur auch durch einen Wechsel beeinflusst werden kann.
"Dieser Schalter ähnelt einem Dimmer und kann verwendet werden, um die Transparenz des Fensters und damit die Intensität der Beleuchtung in einem Raum zu steuern", sagte Taha. "Dies bedeutet, dass Benutzer die Freiheit haben, die intelligenten Fenster zu bedienen-Nachfrage."
Bhaskaran sagte, die Beschichtung könne so schnell wie möglich herauskommen und zum Kauf angeboten werden.
"Die Materialien und Technologien sind leicht auf großflächige Oberflächen skalierbar, wobei die zugrunde liegende Technologie in Australien und den USA als Patent angemeldet wurde", sagte sie.
Alle Ergebnisse finden Sie in der neuesten Ausgabe von Wissenschaftliche Berichte Natur .
Via : EurekAlert!