Yleinen

Innovatiivinen päällystys voi johtaa siihen, että älykkäästä Windowsista tulee todellisuus


Kuvittele, että sinulla olisi ikkunat, jotka eivät vain pitäneet lämpöä tai ilmastointia talossa; sen sijaan he auttoivat sitä automaattisesti säätelemään. Nämä ominaisuudet voivat olla todellisuutta RMIT-yliopiston tutkijaryhmän ansiosta Melbournissa Australiassa.

Insinöörit loivat erittäin ohuen, kevyen pinnoitteen, joka tarttuu ikkunoihin ja reagoi nopeasti lämpöön ja kylmään itseään muuttavalla tavalla.

Pinnoite on tuhat kertaa ohuempi kuin keskimääräiset hiukset ja päästää enemmän lämpöä ikkunoihin, kun ne ovat kylmiä, ja estää lämmön estämällä auringon säteet, kun se kuumenee ulkona.

Johtava tutkija ja RMIT: n apulaisprofessori Madhu Bhaskaran totesi, että uusi pinnoite voisi radikaalisti kompensoida perinteiset haasteet suurempien rakennusten lämmittämisessä ja jäähdyttämisessä - nimittäin vähentää prosessiin liittyviä äärimmäisiä kustannuksia.

"Annamme mahdollisuuden valmistaa älykkäitä ikkunoita, jotka estävät lämmön kesällä ja pitävät lämmön sisällä sään viilentuessa", Bhaskaran sanoi.

"Menetämme suurimman osan energiastamme rakennuksissa ikkunoiden kautta. Tämä tekee rakennusten pitämisestä tietyssä lämpötilassa erittäin tuhlaavainen ja väistämätön prosessi."

Tämä ei vain vähennä mukavien lämpötilojen ylläpitämisestä ruuhkaisissa rakennuksissa, vaan se voi auttaa vähentämään vihreäksi kamppailevien rakennusten kokonaisenergiankulutusta.

"Teknologiamme voi vähentää ilmastointia ja lämmitystä nousevia kustannuksia sekä vähentää dramaattisesti kaikenkokoisten rakennusten hiilijalanjälkeä", Bhaskaran jatkoi.

"Energiakriisin ratkaisut eivät johdu pelkästään uusiutuvien energialähteiden käytöstä; älykkäämpi tekniikka, joka eliminoi energiahukan, on ehdottoman välttämätöntä."

Empire State Building raportoi energiansäästöistä

Yksi suurimmista arkkitehtonisista syyllisistä liialliseen energiankäyttöön? Pilvenpiirtäjät ja muut jyrkät rakennukset.

Yksi RMIT-tiimin suurimmista esimerkeistä (sekä kirjaimellisesti että kuvaannollisesti) tuli Empire State Buildingista New Yorkista. Rakennuksessa tehtiin valtava projekti, jolla kaikki ikkunalasit korvattiin älykkäillä lasi-ikkunoilla.

Empire State Building on sittemmin ilmoittanut yli 2,4 miljoonan dollarin energiansäästöstä ja sillä on 45 prosenttia tehokkaampi lämmityssuunnitelma kovien NYC-talvien aikana lasin ansiosta. Tiimi huomautti kuitenkin, että niiden pinnoite olisi säästänyt heille sekä aikaa että rahaa.

"Empire State Building käytti lasia, joka vaati vielä jonkin verran energiaa toimiakseen", Bhaskaran sanoi. "Pinnoitteemme ei vaadi energiaa ja reagoi suoraan lämpötilan muutoksiin."

Joten miten pinnoite toimii?

Itse päällyste on valmistettu vanadiumdioksidista, ja levitettynä pinnoite on vain 50-150 nanometriä paksu.

67 celsiusasteessa (noin 153 Fahrenheit) vanadiinidioksidi siirtyy saaristosta metalliksi.

Tämä muuttaa pinnoitteen optoelektroniseksi materiaaliksi, jota voidaan hallita ja joka reagoi valoon.

Vaikka päällyste on ihmissilmälle selkeä, se muuttuu läpinäkymättömäksi kaikelle infrapuna-auringon säteilylle.

Tutkija ja tohtoriopiskelija Mohammad Taha kertoi, että kytkin voi vaikuttaa myös pinnoitteen reaktioon lämpötilaan.

"Tämä kytkin on samanlainen kuin himmennin ja sitä voidaan käyttää ohjaamaan ikkunan läpinäkyvyyden tasoa ja siten huoneen valaistuksen voimakkuutta", Taha sanoi. "Tämä tarkoittaa, että käyttäjillä on täydellinen vapaus käyttää älykkäitä ikkunoita tarvittaessa."

Bhaskaran sanoi, että pinnoite voisi olla poissa ja ostettavissa mahdollisimman nopeasti.

"Materiaalit ja tekniikka ovat helposti skaalautuvia suurille alueille, ja taustalla oleva tekniikka jätetään patentiksi Australiaan ja Yhdysvaltoihin", hän sanoi.

Kaikki havainnot löytyvät viimeisimmästä numerosta Tieteelliset raportit Luonto.


Katso video: Yhtenäistä ja yhteentoimivaa tietoa liikenneverkosta (Kesäkuu 2021).