Новое «умное» стекло, разработанное учеными Испании и США, меняет свои свойства по команде

Научно-исследовательский институт материалов в Барселоне (ICMAB) в содружестве с Национальной лабораторией Лоуренса Беркели (США) создали стекло, которое в состоянии менять свою свето- и теплопроницаемость.

Как сообщает сайт espanarusa.com, стекло способно уменьшать или увеличивать не только поток солнечных лучей, но и волн инфракрасного спектра излучения. При этом стекла могут затеняться или, наоборот, светлеть. Затраты на покупку штор таким образом из списка семейных расходов могут быть вычеркнуты.

Стекло сделано из ниобата – компаунда, состоящего из элементов ниобия и кислорода. Ингредиенты смешиваются с нанометровыми кристаллами оловянного оксида индия, который используется в тачскринах для определения прикосновения к экрану. Получаемый материал называется стеклом, потому что он имеет характерную структуру стекла: молекулы в нём хаотично разбросаны без определённого паттерна, подобно молекулам жидкости. Но в отличие от жидкости, оно не течёт.

Такая смесь ниобата и оксида индия представляет собой аморфное твёрдое тело (то есть стекло), окружённое нанокристаллами, покрытыми ниобатом. Лист такого стекла помещается на электрод и к нему добавляют слой жидкого электролита, за которым следует второй электрод. Когда к этой конструкции подводится напряжение, она меняет свою прозрачность.

При 4 вольтах стекло полностью прозрачное, при 2,3 вольтах оно блокирует околоинфракрасное излучение. А при 1,5 вольтах оно блокирует видимый и околоинфракрасный свет. Это происходит потому, что электрические заряды изменяют структуру нанокристаллов таким образом, что они начинают блокировать определённые длины волн.

Как подчеркивают эксперты, комментирующие новое достижение современной технологии в журнале Nature, применение такого стекла в окнах жилых зданий и офисных помещений позволит сэкономить до 40% расхода энергии. Это стекло с успехом и экономической выгодой можно будет применять также в производстве автомобилей и строительстве теплиц.