Kính là loại vật liệu cơ bản, cần thiết để giúp cung cấp ánh sáng cho không gian bên trong nhưng cũng hấp thụ một nhiệt lượng lớn. Các kỹ sư tại Đại học bang North Carolina (NCSU) vừa phát triển được một loại vật liệu mới cho phép các tấm kính dễ dàng chuyển đổi giữa các chế độ cho phù hợp với các loại điều kiện khí hậu.
Các tấm kính sẽ có thể chuyển đổi giữa chế độ trong suốt thông thường cho phép ánh sáng và hấp thụ nhiệt vào bên trong, chế độ kính trong suốt nhưng ngăn hấp thụ nhiệt và chế độ có tông màu chặn một số loại ánh sáng nhưng không hấp thụ nhiệt. Điều đó sẽ mang lại một công trình bền vững, phù hợp với nhiều điều kiện tự nhiên; đồng thời, giúp công trình sử dụng năng lượng một cách hiệu quả hơn.
Nhân tố cốt lõi của loại kính này là là oxit vonfram, thường xuất hiện trong các tấm kính hoạt động theo nguyên tắc điện hóa. Thông thường trong suốt, oxit vonfram trở nên tối hơn và chặn ánh sáng khi cho dòng điện chạy qua, giúp nó trở nên tiện dụng cho các cửa sổ có tông màu theo yêu cầu.
Các nhà nghiên cứu của NCSU đã phát hiện ra một thủ thuật hoàn toàn mới. Việc thêm nước sẽ biến nó thành hydrat oxit vonfram và khi chất này được sử dụng trong cửa sổ điện hóa, điều này sẽ mang lại cho kính một cài đặt bổ sung.
Trong trạng thái bình thường, loại kính này vẫn trong suốt và hấp thụ nhiệt, lý tưởng cho những ngày mùa đông giúp không gian bên trong sáng sủa và ấm áp hơn. Khi cho dòng điện chạy qua, vật liệu sẽ có tính năng chặn ánh sáng hồng ngoại, ngăn hấp thụ nhiệt trong khi vẫn trong suốt nhằm tối ưu lượng ánh sáng vào bên trong. Và cuối cùng, khi tăng dòng điện đi vào vật liệu hơn, kính sẽ chuyển sang màu pha tối, giảm lượng ánh sáng và nhiệt lượng hấp thụ, hoàn hảo cho những ngày hè nắng gắt.
Nhóm nghiên cứu cho biết, việc ứng dụng loại kính này cho các công trình lớn sẽ tối ưu được khả năng vận hành tòa nhà, giúp giảm sự phụ thuộc vào các loại điều hòa nhiệt độ tiêu tốn lượng điện năng lớn, cũng như phát thải lượng lớn CO2 ra môi trường. Đây sẽ là loại kính ưu việt với khả năng hoạt động trong nhiều loại điệu kiện khí hậu.
Việc kiểm soát lượng ánh sáng đi vào cũng như việc hấp thụ nhiệt trong một vật liệu duy nhất có thể đẩy nhanh sự phát triển của các sản phẩm thương mại với các tính năng nâng cao.
ximang.vn (TH/ New Atlas)
