Переключаемая термохромная прозрачная древесина (TW), наполненная полимерно-дисперсными жидкими кристаллами (PDLC), демонстрирует выдающиеся характеристики блокировки ультрафиолетового излучения для «умных» окон. Изображение предоставлено: д-р Джин Ким / Национальный университет Ханбат.
Команда южнокорейских ученых представила материал для умных окон на основе древесины, который блокирует почти все ультрафиолетовое излучение и обеспечивает теплоизоляцию в пять раз лучше, чем обычное стекло — и все это без использования электричества.Инновация, разработанная исследователями из Национального университета Ханбат и Национального университета Конджу, представляет собой первую успешную интеграцию УФ-отверждаемых полимерно-дисперсных жидких кристаллов (PDLC) в модифицированную древесину, создавая то, что они называют «переключаемой термохромной прозрачной древесиной».
Принцип работы технологии
Пассивное умное окно регулирует пропускание видимого света в зависимости от температуры без каких-либо дополнительных затрат энергии. Используя древесину бальсы в качестве базового материала, композит с добавлением ПДХК переключается между непрозрачным состоянием при комнатной температуре — пропуская около 28% видимого света — и прозрачным при 40°C, когда светопропускание возрастает примерно до 78%.
Материал блокирует почти 100% УФА-излучения благодаря явлению, которое исследователи называют «J-агрегацией», защищая кожу человека и внутреннюю обстановку без ущерба для пропускания видимого света. С теплопроводностью 0,197 Вт м⁻¹ К⁻¹ биокомпозит значительно замедляет потери или приток тепла в зданиях по сравнению с обычным стеклом.
«Наша инновация — это прямая экологически чистая замена стеклу, которая обеспечивает приватность ночью и естественное освещение днем, одновременно резко снижая затраты на отопление, вентиляцию и кондиционирование», — сказал доктор Джин Ким, доцент кафедры материаловедения и инженерии Национального университета Ханбат.
Не только окна в зданиях
Исследовательская группа видит возможности применения материала далеко за пределами жилых и коммерческих зданий. В сельском хозяйстве материал может использоваться для создания умных теплиц, которые автоматически регулируют солнечное освещение и поддерживают стабильную температуру для выращивания растений без потребления энергии, что потенциально стабилизирует производство продуктов питания в суровых климатических условиях.
Доктор Ким также отметил возможности для здравоохранения: «Его можно использовать как гибкий пластырь для кожи, который становится прозрачным, когда температура тела превышает 38°C, обеспечивая мгновенное визуальное предупреждение о состоянии здоровья без необходимости в батареях или электронике».
Результаты исследования, проведенного под руководством профессора Сон Хо Сона из Национального университета Конджу и доктора Кима, были опубликованы в журнале Advanced Composites and Hybrid Materials в октябре 2025 года. Исследователи полагают, что эта технология со временем может сделать углеродно-нейтральные дома более доступными, заменив энергоемкие умные окна самоуправляемыми панелями на основе древесины.
Источники
Контекст. Похожее. . Другие, технологии связанные с прозрачной древесиной
Комментариев нет:
Отправить комментарий