Дослідники розробили скло, яке змінює відтінок завдяки енергії, яку воно одержує від вітру і опадів. Такий підхід пропонує альтернативу іншим "розумним" вікнам, які живляться від акумуляторів, сонячних панелей і електромережі. Інновації являють собою новий вид поновлюваного джерела енергії.
Про це пишуть Вести з посиланням на видання ACS Nano.
Читайте такожВ Україні подвоїли «зелений тариф» для альтернативної енергетики
"Розумне" скло, яке змінює свої властивості, щоб блокувати світло або тепло, розробляється вже протягом багатьох десятиліть. Серед прикладів практичного застосування - антиблікове скло автомобільних вікон і дзеркал, а також вікна, які змінюють затемненность для економії енергії. Як правило, смарт-скло коштує досить дорого, до того ж дослідники досі шукають способи зробити таке скло повністю екологічно безпечним.
Нове скло використовує нанорозмірні генератори, які виробляють струм завдяки трибоелектричному ефекту: статична електрика виникає через зіткнення двох шарів матеріалів. Генератори розташовані двома шарами на поверхні віконного скла. Вони створюють електричний струм, який надає склу темно-синій відтінок.
Перший шар генераторів створює статичну електрику під час дощу. Коли крапля падає з хмари, контакт води і повітря змушує позитивний заряд зібратися всередині краплі. Скло покрите наноскопічними пірамідами, виготовлене з негативно зарядженого силіконового матеріалу полідіметилсилоксана. Коли крапля, що несе позитивний заряд, потрапляє на "негативне" скло, генерується електричний струм.
Другий шар наногенераторов пролягає прямо під першим і збирає енергію вітру. Цей шар складається з двох шарів зарядженого прозорого пластику, розділених наноскопічними витими пружинами. Коли вітер б'є в скло, пружини стискаються і створюють електричний струм завдяки тому, що заряджені пластикові пластини наближаються один до одного.
"В експериментах скла, яке виробляє до 130 мілліватт на квадратний метр, цього виявилося достатньо, щоб живити кардіостимулятор або смартфон в режимі з вимкненим екраном, - розповідає один з розробників Чжун Ван (Zhong Wang) з Технологічного інституту Джорджії в Атланті. - Такий вихід електрики може бути використаний різними додатками і електронікою в будинку і офісі".
Однак перш ніж скло буде готове для комерційної реалізації, розробникам треба ще багато зробити. Наприклад, скло не може зберігати енергію, яку створює. Вирішити цю проблему можна за допомогою прозорих суперконденсаторів. Також команда планує підвищити енергоефективність своїх наногенераторов.
