"Cửa sổ lỏng" tiết kiệm năng lượng

Cửa sổ thông minh chuyển sang màu mờ đục khi tiếp xúc với nhiệt, do đó cản ánh sáng mặt trời và khi mát sẽ trở lại trạng thái “trong sáng” ban đầu.

Các nhà khoa học ĐH Công nghệ Nanyang, Singapore (NTU Singapore) đã phát triển một tấm cửa sổ lỏng có thể đồng thời chặn ánh nắng mặt trời để điều chỉnh sự truyền năng lượng mặt trời, đồng thời giữ nhiệt lượng tỏa ra cả ngày và đêm, giúp giảm tiêu thụ năng lượng trong các tòa nhà.

Các nhà nghiên cứu phát triển “cửa sổ thông minh” của họ bằng cách đặt chất lỏng hydrogel vào trong các tấm kính và nhận thấy rằng nó có thể giảm tới 45% mức tiêu thụ năng lượng trong các tòa nhà theo mô phỏng, so với các cửa sổ kính truyền thống.

Nó cũng tiết kiệm năng lượng hơn 30% so với kính có độ phát xạ thấp (tiết kiệm năng lượng) được bán trên thị trường, đồng thời giá thành rẻ hơn.

Cửa sổ thông minh là ví dụ được báo cáo đầu tiên trên tạp chí khoa học về cửa sổ thông minh tiết kiệm năng lượng được làm bằng chất lỏng và hỗ trợ tầm nhìn NTU Smart Campus nhằm mục đích phát triển các giải pháp công nghệ tiên tiến cho một tương lai bền vững.

Để phát triển loại cửa sổ thông minh này, các nhà nghiên cứu sử dụng nước. Nước hấp thụ một lượng nhiệt cao trước khi bắt đầu nóng- một hiện tượng được gọi là nhiệt dung riêng cao. Họ đã tạo ra một hỗn hợp micro-hydrogel, nước và chất ổn định.

Qua các thí nghiệm và mô phỏng, nó có thể làm giảm hiệu quả mức tiêu thụ năng lượng ở nhiều loại khí hậu, do khả năng phản ứng với sự thay đổi nhiệt độ.

Nhờ có hydrogel, hỗn hợp chất lỏng chuyển sang màu đục khi tiếp xúc với nhiệt, do đó ngăn chặn ánh sáng mặt trời và khi nguội sẽ trở lại trạng thái “trong” ban đầu.

Đồng thời, khả năng sinh nhiệt cao của nước cho phép tích trữ một lượng lớn nhiệt năng thay vì truyền qua kính vào tòa nhà vào ban ngày nắng nóng. Nhiệt sau đó sẽ được làm mát dần dần và thoát ra vào ban đêm.

TS. Long Yi- tác giả chính của nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Joule và là giảng viên tại Trường Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu- cho biết: “Sự đổi mới của chúng tôi kết hợp các đặc tính độc đáo của cả 2 loại vật liệu- hydrogel và nước.

Bằng cách sử dụng chất lỏng gốc hydrogel, chúng tôi đơn giản hóa quá trình chế tạo để đổ hỗn hợp vào giữa 2 tấm kính. Điều này mang lại cho cửa sổ một lợi thế duy nhất là tính đồng nhất cao, nghĩa là cửa sổ có thể được tạo ra với bất kỳ hình dạng và kích thước nào”.

HẢI HUỲNH (nguồn: TechXplore)