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Dec 28, 2023

切り替え可能なウィンドウ素材は、太陽の熱を遮断しながら透明感を保ちます。

Quando la luce solare passa attraverso le finestre di un edificio, può aumentare la temperatura interna

太陽光が建物の窓を通過すると、屋内の温度が上昇し、電力を大量に消費する建物の空調システムを使用しなければならなくなる場合があります。 しかし、新しい切り替え可能なウィンドウ素材は、ほとんど透明なままで入ってくる熱を遮断します。

まず第一に、オンデマンドで電子的に色合いを変えるエレクトロクロミックガラスを備えた窓がすでに存在します。 ただし、ガラスが暗くなると、中が見えにくくなります。 さらに、そのような窓は太陽光の可視スペクトルを部分的に遮断しますが、熱を発生する赤外線スペクトルを必ずしも遮断するわけではありません。

そこで新たな素材が登場します。

シンガポールの南洋工科大学とイスラエルのエルサレム・ヘブライ大学の科学者によって開発されたこの製品は、二酸化チタン、三酸化タングステン、ネオジムニオブ、酸化スズの安価な混合物で構成されています。 これを通常の窓ガラスにコーティングし、電気回路に接続します。

冬の間など、太陽光による追加の熱が必要な場合は、材料のスイッチをオフにしたままにします。 これにより、太陽光の赤外線がすべて透過されます。 ただし、暖かい季節には電源が​​オンになります。シミュレーションによると、この素材は入ってくる赤外線を最大 70 パーセント遮断し、同時に太陽の可視光の最大 90 パーセントを通過させることが示されています。

さらに、既存のエレクトロクロミック ウィンドウは 3 ～ 5 年の使用後に機能を失い始めると報告されていますが、オン/オフ サイクルを繰り返すテストでは、新しい素材ははるかに長持ちすることが示されています。

さらに、この技術を組み込んだ窓は、同じチームが作成した電子的に切り替え可能なフィルムでコーティングすることもできる。このフィルムは、カーボンナノ粒子を使用して、屋外環境からの周囲熱の通過を伝導または遮断する。

「太陽からの赤外線放射熱と窓を通過する伝導熱の両方を制御できるこの技術は、建物の占有者が必要に応じて熱の損失または取得を調整するために使用できるため、この技術が特に温帯気候で​​役立つと期待しています。景色の多くを楽しみながら、季節の変化を楽しむことができます」と、この研究に関する論文の筆頭著者である南陽のロン・ゴエイ博士は述べています。

この論文は最近、雑誌『ACS Omega』に掲載されました。

出典: 南洋理工大学