Strukturdesign och arbetsprincip för hydrogelglas. Kredit:Jia Fu et al
Energianvändning i byggnader bidrar till över 40 % av världens totala energiförbrukning, varav belysning och rymdkyla utgör en betydande andel. Traditionella glasfönster har använts i århundraden; de är dock inte energieffektiva. På sommaren producerar det nära-infraröda solljuset som sänds genom fönstren oönskad uppvärmning, och den höga reflektionen av mittinfraröda begränsar värmeavstötningen från byggnaden.
Denna "växthuseffekt" förvärrar kylenergiförbrukningen. Hur man manipulerar det nära- och mellaninfraröda ljuset genom fönstren för att minska kylförbrukningen samtidigt som den höga synliga transparensen för blixtnedslag bibehålls är fortfarande ett mycket utmanande problem för design av glasögon.
Forskare vid Wuhan University i Kina, ledd av professor Kang Liu, föreslår en ny design av hydrogelglas som består av ett lager av hydrogel och ett lager av vanligt glas. Jämfört med traditionellt glas har hydrogelglaset en högre nivå av synlig ljustransmission, starkare blockering av nära-infrarött ljus och högre medelinfraröd termisk emittans.
Med dessa egenskaper visar forskarna att hydrogelglasfönstren kan förbättra inomhusbelysningen och minska inomhustemperaturen. Simuleringar visar att det nya fönstret kan minska energianvändningen för byggnadsbelysning och kyla från 2,37 till 10,45 MJ·m −2 ·år −1 för olika städer runt om i världen. Verket publicerades i Frontiers of Optoelectronics . + Utforska vidare
