スマートウィンドウはエアコンに取って代わり、産業登山者を失業させます

窓業界は近い将来大きな変化を遂げているようです。通気口は「スマート」になり、通常の二重窓はハイテクナノフィルムの形で追加されます。



私たちは、ナノエンジニアのイオアニス・パパコンスタンティノウのプロジェクトについて話して います。これは、部屋に入る熱と酸素の量を自動的に制御できる高度な窓です。夏には高価でエネルギーを消費するエアコンを設置する必要がなくなり、冬には低品質の二重窓のために貴重な熱を浪費する必要がなくなります。そして、あなたはこの素晴らしい窓を洗う必要はありません(!)。







Papakonstantinouによると、ヨーロッパの建物の約75%はエネルギー効率が良くありません。それらは古く、熱を保持しないため、冬の暖房に高い経済的コストがかかります。そして夏には、酸素が建物に入り、冷気が循環するように、エアコンを設置する必要があります。この分野への投資にもかかわらず、その悪名高いエネルギー効率の源として機能するようにウィンドウを変更する方法を誰も理解できませんでした。



Ioannisは、ヨーロッパの政府や地元の発明家の近視眼性について不満を述べただけでなく、2016年にIntelGlazingプロジェクトを作成しました。これは、世界に革命を起こすことを目的とした、ナノテクノロジーとフォトニクス(光信号を研究する分野)の交差点での大規模な研究です。



クールなナノウィンドウ



IntelGlazingプロジェクトには、2層の多機能コーティングが施されたウィンドウの使用が含まれます。



最初の層は、長さがマイクロメートル(1000分の1ミリメートル)未満の小さな「毛」の形をした薄いナノガラスです。それらは重なり合い、窓から差し込む太陽光を散乱させます。



2番目の層(まったく同じエネルギー効率を達成するのに役立ちます)は、最初の層からナノファイバーに付着する酸化バナジウムです。この材料はサーモクロミアを起こしやすい、つまり温度に応じて色が変化します。たとえば、暑い日には、酸化バナジウムはその構造を変化させ、窓からの赤外線太陽放射の一部を暗くして反射します。これにより、標準的な窓の場合は部屋が暖まります。一方、寒い日には、システムが窓を「明るく」し、より多くの日光を部屋に取り入れます。それは一種の自動調色であることがわかります。



すでにクールに聞こえますが、それだけではありません。まず、このナノエンジニアリングの奇跡は、既存の窓だけでなく、グレージング段階の新しい窓にも適用できます。パパコンスタンティノウ教授のナノフィルムの層で古いガラスを修正するだけで十分です。



第二に、窓の製造業者は二酸化硫黄の化学的性質を変更し、さまざまな国とその気候の「暗くなる」および「明るくなる」温度制限を調整することができます。







たとえば、スペインでは、この境界線を上げて、条件付きの摂氏25度の後に窓が光を遮り始めるようにすることができます。これにより、部屋の過熱を防ぐことができます。一方、スウェーデンでは、人の住居がめったに現れない太陽からできるだけ多くの熱を受け取るように、暗くする制限を低くする必要があります。



洗う必要のないナノウィンドウ



パパコンスタンティノウ教授の発明は、サーモクロミックであるだけでなく、疎水性(撥水性)でもあります。フィルム上の液体は残りませんでした、そして、即座に転がり落ちて、日中に窓に蓄積したすべてのほこりにしがみつきます。



テクノロジーの作成者は、これにより高層ビルの窓を維持するコストが大幅に削減されることに注目しています。どうやら、これは高層ビルの窓を外から定期的に掃除する登山者を雇うことを意味します。



エアコンの代替としてのナノウィンドウ(ほぼ)



しかし、パパコンスタンチンの優れた発明は1本の映画ではありません。窓は特別なデザインで、2つのバルブを備えています。1つは通りからガラスユニットに酸素を放出し、もう1つは部屋に酸素を送り込みます。



空気は3層ガラスユニット内にありますが、太陽光線によって暖められ、少し暖かく部屋に入ります。プロジェクトの作成者が考案したように、このシステム全体は、希望の温度に達するまで加熱された空気を保持できるミニファンによって制御する必要があります。フィルムが窓を暗くすると、ガラスユニット内の空気が長時間再循環した後、冷却された空気がバルブを通って部屋に入ります。



その後、リサイクルされた形の再生酸素は、標準的な換気によって部屋から出なければなりません。スマートウィンドウの作成者によると、ほとんどすべての部屋に窓がありますが、すべての部屋に複雑な空調システム用のスペースがあるわけではないため、これによりエアコンの設置コストが削減されます。







自然を守るナノウィンドウ



プロジェクトの目標はエネルギー効率です。自動的に作動し、入ってくる熱と「新鮮な空気」をよりインテリジェントに制御する酸化バナジウムにより、エネルギーコストを約25%削減し、スマートウィンドウを他の同様のソリューションと比較して競争力を高めるという課題があります。



科学者たちは数十年の間、同様の問題について議論してきました。現在、IntelGlazingの精神に基づくイニシアチブは、二酸化炭素排出量を削減し、温室効果の発生を防止しようとする文明人類の一般的な動きに刺激されています。



このような背景から、イオアニスと彼の同僚のアイデアはさらに有望に見えるため、積極的に推進されています。ナノウィンドウが市場に参入するのが早ければ早いほど、人々は古いウィンドウを革新的でエネルギー効率が高く環境に優しいものに置き換えるのが早くなります。



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