Недорогие, настраиваемые умные окна, разработанные с помощью электрокинетических пикселей

Недорогие, настраиваемые умные окна, разработанные с помощью электрокинетических пикселей

Исследователи из Университета Цинциннати в сотрудничестве с партнерами из соответствующих отраслей создали недорогую технологию умного окна, основанную на электрокинетических пикселях, которые могут динамически адаптироваться к яркости, температуре и видимости, то есть, делают то, что не могут ни жалюзи, ни существующие умные окна. Это запатентованное исследование, поддерживаемое Национальным научным фондом, может привести к созданию технологичной тонировки, которая обеспечивает широкий спектр оптических функций.

В настоящее время в большинстве окон используются недорогие материалы, которые могут отражать свет, блокировать тепло или холод. Это довольно эффективно, и поэтому электронная оконная тонировка видится ненужными дорогостоящим предметом. Для того чтобы привлечь внимание, умные окна должны быть недорогими и предлагать более широкую функциональность.
Исследователи создали электрокинетические пиксели для использования в качестве основы умного окна. Они способы затемняться и полностью изменять  цветовую температуру проходящего света. Их легко встроить не только в новые, но и в уже существующие окна с помощью рулонного покрытия, состоящего из сетки электродов. Устройство базируется на электрофоретических принципах, технологии электронной бумаги и электронных чернил.

Недорогие, настраиваемые умные окна, разработанные с помощью электрокинетических пикселей

На данный момент команда создала лишь концепт девайса, но предполагается, что в будущем функциональность будет включать в себя такие функции  как матовость без блокирования света, а также затемнение или изменение цвета. Изображение ниже показывает возможные варианты цвета стекла. Видео же показывает, как исследователи видят готовую технологию.

Как уже отмечалось, устройство работает подобно электронной бумаге, в которой непрозрачные заряженные частицы (размером около 1 микрона) притягиваются к электродам с противоположным зарядом. Таким образом, электрическое поле, создаваемое двумя электродами, обеспечивает движение этих частиц. Взаимодействие света с электрофоретическим пикселем (двумя электродами) зависит от положения частиц относительно этих электродов, и свет может быть рассеян.

Недорогие, настраиваемые умные окна, разработанные с помощью электрокинетических пикселейНедорогие, настраиваемые умные окна, разработанные с помощью электрокинетических пикселей

Левый рисунок схематически показывает конструкцию девайса, а правый взаимодействие.

Устройство использует электрофорез для привлечения заряженных частиц в верхние прозрачные электроды, чтобы «распространить» их цвет или в нижние электроды, чтобы скрыть их. Устройство заполнено двухцветными, коллоидно-дисперсными чернилами. Обычно в дисплеях с электронными чернилами используются суб-пиксели, и здесь они тоже есть. Есть три электрода, и изменяя приложенное между ними напряжение, можно вызывать разные цветовые состояния, как показано на правом рисунке. 
Базовая технология аналогична электронным чернилам, но главной проблемой было применить её в больших масштабах без повышения стоимости. Например, $30 за квадратный фут это стандарт в производстве окон, поэтому технология должна примерно соответствовать этой цифре. Устройства с электронными чернилами обычно изготавливаются с использованием фотолитографии, но это довольно дорого. Новый дизайн позволяет создавать рулоны с микро-сеткой, что гораздо дешевле и практичней для крупномасштабного использования.
Таким образом, исследователям удалось создать уникальную конструкцию смарт-окна с помощью существующих технологий E-Ink, но имеющую архитектуру, подходящую для массового и экономного производства и обеспечивающую широкий набор функций. Конкурентами этой технологии может быть обои на основе жидких кристаллов и электрохромные материалы (как диоксид ванадия). Будет интересно посмотреть, какая технология сможет стать наиболее эффективной.

По теме:

Система Orphus
comments powered by Disqus
 
Top