Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Điện tử Hàn Quốc và Đại học Soongsil đã phát minh ra loại cửa sổ thông minh có khả năng điều chỉnh lượng ánh sáng mặt trời chiếu vào nhà để tiết kiệm năng lượng. Khi trời nóng, nhiệt độ trong nhà cao, kính cửa sổ tự động chuyển sang trạng thái mờ để giảm lượng n...
Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Điện tử Hàn Quốc và Đại học Soongsil đã phát minh ra loại cửa sổ thông minh có khả năng điều chỉnh lượng ánh sáng mặt trời chiếu vào nhà để tiết kiệm năng lượng.
Khi trời nóng, nhiệt độ trong nhà cao, kính cửa sổ tự động chuyển sang trạng thái mờ để giảm lượng nhiệt hấp thụ. Ngược lại, khi nhiệt độ trong nhà thấp, kính trở nên trong suốt để tăng cường hấp thụ nhiệt. Chất liệu chính của sản phẩm là một loại polymer đặc biệt, chứa nhiều ion đối và dung dịch methanol.
Ưu điểm nổi bật của loại cửa sổ này là sử dụng chất liệu giá rẻ, giúp giảm chi phí sản xuất, đồng thời có mức độ độc hại thấp hơn, dù chức năng không hề thua kém những loại cửa sổ thông minh khác trên thị trường.
Ngoài ra, thời gian chuyển đổi trạng thái của loại cửa sổ này chỉ mất vài giây, ngắn hơn nhiều và không phải sử dụng các thiết bị hỗ trợ bên ngoài như các công nghệ trước đây. Tốc độ chuyển trạng thái nhanh giúp giảm thiểu lượng nhiệt bị mất vào mùa đông và làm mát nhanh vào mùa hè.
Một nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ Điện tử Hàn Quốc và Đại học Soongsil đã phát minh loại cửa sổ thông minh có thể tự điều chỉnh lượng ánh sáng mặt trời đi vào ngôi nhà. Công nghệ này hướng tới mục tiêu giảm năng lượng tiêu thụ cho việc sưởi ấm hoặc làm mát, bằng cách thay đổi trạng thái của kính theo nhiệt độ bên trong. Thay vì giữ nguyên độ trong suốt suốt cả ngày, cửa sổ phản ứng với môi trường để hỗ trợ duy trì không gian sống dễ chịu hơn.
Khi nhiệt độ trong nhà tăng cao, kính tự động chuyển sang trạng thái mờ nhằm hạn chế ánh sáng mặt trời chiếu xuyên qua và giảm lượng nhiệt hấp thụ. Cơ chế này đặc biệt hữu ích trong những ngày nắng nóng, khi nhiệt từ bên ngoài có thể khiến phòng nhanh chóng oi bức và hệ thống làm mát phải hoạt động nhiều hơn. Kính mờ không chặn hoàn toàn ánh sáng, nhưng giúp giảm tác động nhiệt đáng kể so với trạng thái trong suốt ban đầu.
Ngược lại, khi nhiệt độ trong nhà xuống thấp, cửa sổ chuyển sang trạng thái trong suốt để tăng lượng ánh sáng mặt trời đi vào không gian bên trong. Nguồn nhiệt tự nhiên này hỗ trợ làm ấm căn phòng, đồng thời có thể giảm nhu cầu sử dụng các thiết bị sưởi trong những thời điểm thích hợp. Cách vận hành hai chiều khiến cửa sổ không chỉ là bộ phận lấy sáng, mà còn tham gia điều hòa nhiệt độ thụ động cho ngôi nhà.
Vật liệu cốt lõi của sản phẩm là một loại polymer đặc biệt, bên trong chứa nhiều ion đối cùng dung dịch methanol. Sự kết hợp này tạo nền tảng cho khả năng thay đổi trạng thái quang học của kính khi điều kiện nhiệt độ trong nhà biến đổi. Nhờ sử dụng cấu trúc vật liệu đặc biệt, nhóm nghiên cứu tạo ra cửa sổ có thể điều chỉnh độ trong suốt mà không cần phụ thuộc vào hệ thống hỗ trợ bên ngoài.
Một ưu điểm đáng chú ý nằm ở việc sản phẩm sử dụng những vật liệu có giá thành thấp hơn so với nhiều giải pháp cửa sổ thông minh hiện có. Chi phí vật liệu giảm mở ra khả năng hạ giá thành sản xuất, từ đó giúp công nghệ dễ tiếp cận hơn khi được phát triển cho các công trình dân dụng. Đây là yếu tố quan trọng, bởi hiệu quả tiết kiệm năng lượng chỉ tạo ảnh hưởng rộng nếu thiết bị không quá đắt đỏ đối với người sử dụng.
Bên cạnh lợi thế kinh tế, loại cửa sổ mới cũng được đánh giá có mức độ độc hại thấp hơn, trong khi chức năng không thua kém những sản phẩm thông minh khác trên thị trường. Thông tin này cho thấy nhóm nghiên cứu đồng thời chú ý đến hiệu suất vận hành và những tác động liên quan đến vật liệu sử dụng. Tuy nhiên, bài công bố được dẫn lại không cung cấp thêm chi tiết về quy trình sản xuất, độ bền hoặc khả năng triển khai thương mại của sản phẩm.
Tốc độ chuyển đổi trạng thái của cửa sổ chỉ mất vài giây, ngắn hơn đáng kể so với nhiều công nghệ trước đây. Kính cũng không cần các thiết bị hỗ trợ bên ngoài, giúp cấu trúc hệ thống gọn hơn và giảm những thành phần có thể làm tăng chi phí lắp đặt. Khả năng phản ứng nhanh cho phép cửa sổ thích ứng kịp thời hơn với thay đổi nhiệt độ, thay vì tiếp tục giữ trạng thái không còn phù hợp.
Vào mùa đông, chuyển sang trạng thái trong suốt nhanh giúp cửa sổ tận dụng nhiệt mặt trời và giảm thiểu lượng nhiệt thất thoát khỏi không gian bên trong. Trong mùa hè, kính chuyển sang trạng thái mờ nhanh hơn, hỗ trợ làm mát căn phòng và hạn chế lượng nhiệt tiếp tục đi vào. Phát minh của các nhà nghiên cứu Hàn Quốc vì vậy mở thêm một hướng tiếp cận cho kiến trúc tiết kiệm năng lượng, dù vẫn cần thêm đánh giá thực tế trước khi xuất hiện rộng rãi trên thị trường.
