Позволяя нам чувствовать себя ближе к внешнему миру, окна приводят к потерям тепла в зимний период и к нежелательному нагреву летом.

Это послужило причиной поиска таких материалов и конструкций окон, которые могли бы адаптироваться к погодным условиям снаружи.

Группа учёных из Китайской академии наук под началом доктора Янфэнь Гао сумела создать умные окна, которые способны не только регулировать свет и тепло от Солнца, но и генерировать электроэнергию.

Главной задачей при разработке окон было сохранение их прозрачности при включении в систему генерирующих солнечных батарей, которые обычно прозрачными не бывают.

Команда Гао установила, что в качестве такого прозрачного покрытия может служить оксид ванадия VO2. VO2 меняет свои оптические свойства в зависимости от температуры, ниже 68 градусов по Цельсию он прозрачен для инфракрасных лучей, выше – отражает и рассеивает их, продолжая оставаться прозрачным в видимом диапазоне света.

Конструктивно умное окно представляет собой пакет из поликарбонатных стёкол, внутри которых находится тонкая плёнка оксида ванадия. По торцам пакета расположены солнечные батареи, вырабатывающие электроэнергию от рассеянного света, достаточную для питания низковольтной лампы.

Как пишет журнал Nature Scientific Reports, умное окно, разработанное китайскими специалистами, сочетает в себе технологии энергосбережения и генерации энергии, обладая при этом тремя качествами: прозрачностью, способностью регулировки температуры внутри помещения и не требует подачи электроэнергии для выполнения своих функций.