Тип окон в доме в значительной степени способствует эффективности отопления и охлаждения помещений. Поддержание температуры в помещении потребляет огромное количество энергии и составляет от 20 до 40% энергетического бюджета.

Исследователи из Университета Питтсбурга, штат Пенсильвания, и Оксфордского университета предложили новую конструкцию «умного окна», которая будет собирать солнечную энергию зимой для обогрева дома и отражать ее летом, чтобы сохранять прохладу.

«Основное новшество заключается в том, что эти окна могут меняться в зависимости от сезонных потребностей», - пояснил Натан Янгблад, доцент кафедры электротехники и вычислительной техники. «Зимой они поглощают солнечный свет в ближнем инфракрасном диапазоне и превращают его в тепло для внутренней части здания. В летние месяцы солнце может отражаться, а не поглощаться».

Прототип пленки состоит из оптического набора материалов толщиной менее 300 нанометров с очень тонким активным слоем из материалов с «фазовым переходом», которые могут поглощать невидимые длины волн солнечного света и излучать их в виде тепла. Тот же самый материал можно «переключить» так, чтобы вместо этого он отклонял эти длины волн света. Материал можно настроить для более точного контроля температуры, чтобы 30% материала отводило тепло, а 70% поглощало и излучало его.

Исследователи используют настройку того, как невидимые длины волн передаются или отражаются, чтобы модулировать температуру. По их оценкам, использование интеллектуальных окон, включая энергию, необходимую для управления пленкой, позволит ежегодно экономить от 20 до 50% энергии по сравнению с окнами с двойным остеклением, которые обычно используются в домах.