Naukowcy z University of Delaware opracowali drukowane w 3D inteligentne okno, które może pomóc w chłodzeniu mas.
Ponieważ zmiany klimatyczne wciąż podgrzewają świat wokół nas, naukowcy wymyślają nowatorskie rozwiązania, które mają pomóc w chłodzeniu ludności. Aby to osiągnąć, zespół badawczy z University of Delaware opracował ostatnio drukowane w 3D inteligentne szkło.
Szkło, które może przełączać się pomiędzy szkłem refleksyjnym a przezroczystym, może być potencjalnie wykorzystane do produkcji przełączalnych okien w budynkach, aby uczynić je bardziej energooszczędnymi zarówno latem, jak i zimą.
Inteligentne okna wyposażone są w wydrukowany w 3D plastikowy panel, który jest retrorefleksyjny, co oznacza, że światło jest odbijane z powrotem do miejsca, z którego pochodzi, a nie rozpraszane.
Panel jest przykryty komorą, która wypełnia się salicylanem metylu – płynem o właściwościach optycznych – który odpowiada za właściwości odblaskowe okna.
Tworząc plastikowe panele, zespół badawczy wykorzystał komercyjny materiał do druku 3D i udoskonalił jego właściwości w procesie post-processingu. Keith Goossen, lider zespołu z University of Delaware, wyjaśnia:
„Bez druku 3D, musielibyśmy użyć technologii formowania, która wymaga budowania innej formy dla każdej innej struktury. Dzięki drukowi 3D mogliśmy z łatwością stworzyć dowolną strukturę, a następnie przeprowadzić eksperymenty, aby sprawdzić, jak się sprawuje. Do produkcji komercyjnej, możemy użyć standardowej technologii formowania wtryskowego, aby niedrogo wykonać panele odblaskowe.”
Po zaprojektowaniu paneli poddano je wielokrotnym testom, w tym testom optycznym, aby upewnić się, że inteligentne okna będą działać zgodnie z założeniami. Inteligentne okna okazały się również dość trwałe – były w stanie przejść tysiące cykli przełączania bez degradacji.
Dzięki drukowi 3D mogliśmy z łatwością stworzyć dowolną strukturę, a następnie przeprowadzić eksperymenty, aby sprawdzić, jak się sprawuje.
Drukowane w 3D „inteligentne szkło” może zmniejszyć koszty ogrzewania i chłodzenia
Goossen spodziewa się, że inteligentne szkło będzie kosztować zaledwie jedną dziesiątą tego, co istniejące inteligentne okulary, ze względu na niższy koszt produkcji drukowanych w 3D plastikowych części.
Zespół uważa, że jednym z najbardziej obiecujących zastosowań inteligentnych szkieł są szyby samochodowe. Goossen dodaje:
„Do tego zastosowania nie można użyć dostępnego dziś na rynku szkła przełączalnego, ponieważ w stanie zaciemnionym przednia szyba nadal absorbuje światło słoneczne i staje się gorąca. Ponieważ nasze szkło jest retrorefleksyjne w stanie nieprzezroczystym, prawie całe światło jest odbijane, dzięki czemu szyba, a tym samym samochód, nie nagrzewa się.”
Ponadto, inteligentne szkło oferuje doskonały potencjał dla rozwoju wieżowców. Większość budynków przyczynia się bezpośrednio do ocieplenia miasta poprzez odbijanie światła w kierunku ulicy. Ale ten unikalny materiał zamiast tego odbijałby światło z powrotem w kierunku słońca.
To najnowsze osiągnięcie mogłoby nawet zostać wykorzystane do stworzenia inteligentnych okien lub konstrukcji dachowych, które mogłyby pomóc w chłodzeniu nieruchomości latem lub w cieplejszym klimacie. Jednocześnie, inteligentne szkło może być przełączane na nierefleksyjne lub ciemne w zimie, co pomaga obniżyć koszty ogrzewania.
Choć badania te są z pewnością ekscytujące, wciąż pozostaje jeszcze wiele do zrobienia, zanim zaczniemy modelować swój dom za pomocą tego inteligentnego szkła. Ponieważ materiał salicylanu metylu jest podatny na zamarzanie, zespół pracuje obecnie nad stworzeniem dodatkowych płynnych materiałów, które również można wykorzystać.
Żródło: https://all3dp.com
