Созданы «солнечные стекла» с наноантеннами, способные заменить обогреватели в зданиях
Группa учeныx из унивeрситeтoв Швеции, Китая, Ирана и США создали, так называемые, солнечные термальные поверхности.
«Мы разработали удивительно простой, дешевый и эффективный способ превратить обычные стеклянные окна в солнечные тепловые экраны, которые могут значительно изменить тепловой баланс жилых и рабочих пространств, особенно актуальный для огромных стеклянных поверхностей, используемых в современной архитектуре», — говорят авторы проекта
Основными функциональными компонентами изобретения являются плазмонные наноантенны. Эти крошечные элементы представляют собой ряд слоев из никель-алюминиевого оксида, сформированных в форме наноэллипсов и наложенных в виде узорчатых массивов на стекло. С помощью плазмонов наноантенны способны интенсивно поглощать свет, который затем нагревает всю поверхность.
Ученые показали, что при солнечном освещении поверхности свет поглощается более эффективно с передней стороны (с антеннами), чем на задней стороне (подложке). Таким образом новая технология отлично подходит для применения на окнах, поскольку даже с нанесением нанопокрытия на стекло, оно остается прозрачным и бесцветным, а также почти полностью сохраняет цветовой спектр солнечного света.
Исследователи объясняют, что холодные окна оказывают большее влияние на теплопотери здания, чем принято считать. Это связано с тем, что, когда человек сидит рядом с холодным окном, он отдает часть своего тепла этому окну, которое работает как «радиатор». Чтобы компенсировать такие потери, необходимо повышать температуру в помещении для поддержания комфортной среды. Поскольку новая поверхность окна способна увеличить температуру стекла на несколько градусов, она обеспечивает большую экономию энергии.
Ученые уверены, что возможности применения их изобретения не ограничивается окнами, поскольку наноантенны обладают универсальными свойствами и могут быть нанесены на практически любую поверхность. Они также могут быть изготовлены из широкого спектра материалов, а также настроены на поглощение света разных длин волн, что меняет их цвет. По их мнению, технология может использоваться в таких областях, как радиационное охлаждение или тепловая изоляция на солнечной энергии.
Источник