„Folyékony” ablak

Az innovatív ablakelemekkel észszerűen szabályozható az épületekbe beáramló fény mennyisége, így jelentős energiamegtakarítás érhető el. Az új fejlesztést a tintahalak és egyéb fejlábúak ihlették. Ezek az élőlények ugyanis bőrük egyedi struktúrájának köszönhetően gyors színváltoztatásra képesek. A Torontoi Egyetem mérnökei által megalkotott prototípus az ablakokon keresztüláradó fény hullámhosszát, intenzitását és eloszlását is módosítani tudja, ezzel jelentős energiát takarítva meg.

Fluidic

„Az épületek rengeteg energiát használnak fel ahhoz, hogy felmelegítsék, lehűtsék és megvilágítsák a bennük lévő tereket. Ha képesek vagyunk szabályozni azt, hogy mennyi és milyen típusú napenergia kerül be az épületekbe, ráadásul azt is, hogy milyen irányból, akkor jelentősen lecsökkenthetjük a fűtő- és hűtőtestekre, valamint a lámpákra nehezedő terhet.” mondta Raphael Kay, a tanulmány társszerzője. Kay az épületeket is élő szervezetként értékeli, amelyek „bőrrel” rendelkeznek. Ez az ablakokból és falakból álló rész azonban statikus, így csak
korlátozott mértékben lehet általa optimalizálni az épület folyamatait.

Árnyékolók által ugyan egyszerűen szabályozható az épületbe jutó fény mennyisége, ami a fűtésre és hűtésre is hatással van. Az elektrokromatikus ablakok ennél egy fokkal kifinomultabb megoldást kínálnak, hiszen elektromosság által még az áttetszőségüket is képesek
megváltoztatni, azonban ezek drágák, gyártási folyamatuk bonyolult, áttetszőségük pedig korlátozott. Emellett az sem oldható meg, hogy az ablaküvegnek csak egy részét sötétítsék el.

Az egyébként átlátszó bőrű tintahalak képesek arra, hogy a fény befogadását egy kromatofóra nevű külső pigmentréteggel szabályozzák. Erre a mechanizmusra építve jött létre a torontói szakemberek által kifejlesztett rendszer. Az ablakokhoz használt prototípussejtek két átlátszó műanyag
között elhelyezett ásványiolaj-rétegből állnak. A sejt közepébe egy csövön keresztül pigmentet vagy festéket tartalmazó vizet vezetnek, amely egyfajta „színvirágot” eredményez. A virág alakját a folyadék áramlásának mértéke határozza meg, ami egy digitális pumpával szabályozható: a lassú áramlás kerek virágokat eredményez, míg a gyorsabb összetettebb, szerteágazóbb mintákat.

Személyre szabott pigmentekkel vagy részecskékkel szabályozható, hogy a folyadék milyen fényhullámhosszokat engedjen át, valamint az is, hogy milyen irányba haladjon a fény. Ezek a lapok rétegesen is kombinálhatók, így az egyes lemezek különböző optikai funkciókat tölthetnek
be, például szabályozhatják a fény szóródásának módját vagy irányíthatják annak intenzitását.

A mérnökök szerint a technológia relatíve olcsó és egyszerű, ráadásul a világítás, a fűtés és a hűtés tekintetében is energiatakarékos. A prototípus mellett a csapat számítógépes szimulációkat is futtatott, melyekből kiderült, hogy az infravörös-közeli fény átengedését szabályozó réteggel
akár az energiafelhasználás 25%-a is megtakarítható. Egy, a látható fényt kontrolláló második réteg pedig már közel 50%-os megtakarítást eredményezhet.

forrás: University of Toronto Engineering News