Новый электрохромный материал может помочь отапливать и охлаждать здания

Исследователи разработали электрохромный материал, который может переключаться между поглощающим и отражающим свет состояниями, что позволяет использовать его как для охлаждения, так и для обогрева зданий.

С недавнего времени нам уже стали доступны электрохромные окна и солнцезащитные очки, которые по желанию можно делать прозрачными или тонированными с помощью электричества. Теперь инженеры из Университета Дьюка решили применить эту технологию к материалу для покрытия внешних стен сооружений для их терморегуляции.

Представленный небольшой образец состоит из двух электродных слоев графена, покрытых с одной стороны золотой сеткой для улучшения проводимости. Между этими листами находится жидкий электролит из наночастиц металлов. В нижней части материал расположен отражающий слой, выполняющий функцию зеркала.

При подаче электричества в одном направлении, наночастицы притягиваются к верхнему электроду. Это делает электролит черным из-за чего он начинает поглощать падающий свет (видимый и ближнего инфракрасного спектра). В результате материал нагревается, и пассивно помогает системе отопления нагревать здание.

Если направление электрического тока изменить на противоположное, наночастицы отталкиваются от электролита и разлетаются, делая его прозрачным, и открывая нижний слой. Это зеркало отражает солнечный свет далеко от материала, а также отводит излучение ближнего инфракрасного спектра (тепло), находящееся за ним. Помогая таким образом зданию оставаться прохладным.

Важно отметить, что отражающий слой является непрозрачным, поэтому материал не подходит для использования в качестве оконного стекла.

Созданный материал работает достаточно хорошо, но эффективность текущего прототипа начинает снижаться уже после 24-х переключений. Поэтому сейчас команда ученых ищет способы увеличения количества эффективных циклов.

Ранее мы также сообщали о разработке улучшенной белой краски, которая при нанесении на крышу или внешние стены здания отражает до 98% солнечной радиации, снижая температуру стен.