Mùa hè không nóng với cửa sổ thông minh, mát lại còn tạo ra điện

Bằng cách thử kết hợp các loại vật chất khác nhau, nhóm kỹ sư này đã tìm được một loại vật chất tuyệt vời, thỏa mãn các yếu tố trên.

Các loại cửa sổ hay vật liệu phủ cửa sổ có chức năng điều chỉnh nhiệt độ bên trong hay dữ trự nhiệt lượng để tạo ra năng lượng không phải là mới, nhưng các kỹ sư ở Trung Quốc đã lần đầu tiên kết hợp hai khả năng này lại với nhau trong một loại vật liệu phủ mới.

Nhóm kỹ sư vật liệu này đã tìm ra cách cân bằng ba thành phần chính tạo nên những tính năng kể trên. Lớp phủ phải ở mức mỏng vừa đủ cho phép ánh sáng đi qua, nhưng vẫn ngăn chặn được những tia độc hại không tốt cho sức khỏe người như hồng ngoại hay tử ngoại, cũng như chuyển đổi nhiệt lượng nhận được mà chuyển đổi thành năng lượng.

Các nhà khoa học Trung Quốc đã phát triển thành công lớp phủ cửa sổ mới giúp vừa điều chỉnh được nhiệt độ bên trong tòa nhà, vừa giúp tích trữ nhiên liệu để dùng cho các hoạt động khác.

Thay vì sử dụng lớp phủ cửa sổ là các cấu trúc trong suốt tương tự như các tấm pin năng lượng Mặt Trời, các nhà nghiên cứu sử dụng quang điện bán trong suốt. Công nghệ này cho phép thu nhận năng lượng từ Mặt Trời ở bước sóng cận hồng ngoại, đồng thời cho phép lọc các bước sóng ánh sáng để tách năng lượng có nhiệt độ cao ra khỏi, giúp điều chỉnh nhiệt độ bên trong.

Bằng cách lọc ra các bước sóng ánh sáng từ hồng ngoại đến khả kiến (bước sóng mà con người có thể nhìn thấy được), lớp phủ cửa sổ mới này vừa giúp điều chỉnh được nhiệt độ nhận được ở bên trong, hỗ trợ tối đa cho hệ thống sưởi ấm hay làm lạnh của tòa nhà; vừa giúp tích trữ được nhiên liệu; tiết kiệm năng lượng cho các hoạt động khác.

Bằng cách điều chỉnh một chút trong vật chất quang điện bán trong suốt này, các nhà khoa học đã giúp làm giảm sự phụ thuộc vào hệ thống nhiệt độ của tòa nhà đến 50%. Điều này làm giảm thiểu điện năng sử dụng cho nhu cầu làm mát hay sưởi ấm.

“Công nghệ này được chúng tôi sử dụng tấm quang điện bán trong suốt với vật chất cấu tạo là từ hữu cơ. Dù chưa được ra mắt chính thức do những hạn chế trong hiệu suất, nhưng chúng tôi vẫn đang cải thiện nhằm gia tăng hiệu suất, giảm nhiều hơn mức độ phụ thuộc vào hệ thống máy”, Hin-Lap Yip, giáo sư ngành khoa học vật liệu và kỹ thuật tại Đại học Công nghệ Nam Hoa, cho biết.

Hin-Lap Yip cũng cho biết thêm nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục phát triển một phiên bản mới dùng cho các hộ gia đình, giúp các ngôi nhà nhỏ có thể chủ động được mức sử dụng nhiên liệu và năng lượng, nhìn xa sẽ giúp tiết kiệm điện và các nguồn nhiên liệu hóa thạch.