Учёные из MIT разработали новый тип затемняемых стекол

Во многих фантастических фильмах и книгах, описывающих светлое или не очень светлое будущее, часто упоминаются «электронные окна», то есть окна, способные менять прозрачность (а иногда и другие параметры) по желанию их владельца. Существует такая технология и в нашей реальности, но такие окна дороги, потребляют энергию и не слишком быстро переключаются в нужный режим, почему и не получили повсеместного распространения. Но группе исследователей из Массачусетского Технологического Института (MIT) удалось разработать новую технологию затемнения, лишённую прежних недостатков. Новый метод работает гораздо быстрее предыдущих, переход от затемнённого к полностью прозрачному состоянию происходит не мгновенно, но достаточно быстро, чтобы это не раздражало. А самое главное — энергия расходуется только в процессе переключения режимов окна.

В полностью затемнённом или прозрачном режиме новая технология не требует энергозатрат, что делает её весьма перспективной. В основе новых затемняемых окон лежит использование новых электрохромных материалов, меняющих свою прозрачность в зависимости от приложенного напряжения. Сами материалы такого рода не новы, в частности, иллюминаторы аэробуса Боинг 787 используют электрохромные стёкла, чтобы защитить пассажиров и экипаж от яркого солнечного света. Но смена режима прозрачности требует нескольких минут, что, конечно, не очень удобно. Вызвано это тем, что ионы в материале движутся куда медленнее электронов, и именно их скоростью ограничено время срабатывания старых электрохромных материалов. Исследователям из MIT удалось обойти проблему с помощью использования губчатых металлоорганических каркасных структур, могущих проводить как электроны, так и ионы на большой скорости. Эти материалы известны давно и используются в безопасных системах хранения газов, но в оптических системах они применяются впервые.

Помимо скорости реакции, новые материалы позволяют достичь куда большей степени затемнения, нежели предыдущее поколение электрохромных стёкол. Изначально исследователям удавалось добиться лишь оттенков синего или зелёного, но скомбинировав два реактива (красного и зелёного цветов) и применив губчатую металлорганику вкупе с солями магния или никеля, затемнение удалось сделать практически полным, близким к чёрному цвету. До массового внедрения новой технологии пока далеко: пока в планах исследователей создать образец электрохромного стекла площадью 1 квадратный дюйм, способный работать вне лабораторных условий. Это поможет заинтересовать потенциальных инвесторов, а также определить стоимость производства более крупных электрохромных окон нового поколения. Любопытно, что у новой технологии есть и ещё одна ниша применения — она может использоваться для создания очень экономичных дисплейных панелей, подобных панелям на «электронных чернилах», но имеющих совершенно иной принцип действия.

Источник: