การเคลือบกระจกอัจฉริยะสามารถทำให้ตึกกระจกเย็นลงได้

นักวิจัยที่สถาบันฟรานฮอเฟอร์ ได้พัฒนาเคลือบฉลาด สําหรับการสร้างกระจก ที่สามารถดําลงในแสงอาทิตย์ได้โดยอัตโนมัติเทคโนโลยีนี้รวมวัสดุไฟฟ้าสีและสีร้อนในอาคารที่ทันสมัยที่มีผนังผ้าม่านกระจกกว้างขวางโดยการลดความพึ่งพาในระบบปรับอากาศที่ใช้พลังงานมาก.

สาขาอุตสาหกรรมก่อสร้างเป็นหนึ่งในแหล่งที่สําคัญของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วโลกภาคอาคารมีส่วนประมาณ 30% ของการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ของประเทศและ 35% ของการใช้พลังงานอาคารที่มีหน้าผาและหลังคากระจกขนาดใหญ่ โดยเฉพาะอาคารสํานักงาน จะมีอุณหภูมิในบ้านเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงฤดูร้อนที่มีรังสีแสงอาทิตย์แรงเครื่อง ปรับเงา แบบดั้งเดิม เช่น ผ้าม่าน และผ้าม่าน มักจะทําให้ความสวยงามของภาพเสื่อม และขัดขวางการมองผลลัพธ์คืออาคารดังกล่าวมักจะพึ่งพาเครื่องปรับอากาศในการเย็น ส่งผลให้การใช้ไฟฟ้าสูงและการเพิ่มปริมาณกองคาร์บอน

เพื่อแก้ปัญหานี้ สถาบัน Fraunhofer สําหรับการวิจัยซิลิแคต (ISC) และสถาบัน Fraunhofer สําหรับอิเล็กทรอนิกส์อินทรีย์และเทคโนโลยีพลาสมา (FEP) ร่วมกันนําโครงการ "Switch2Save"พวกเขาได้ร่วมมือกับมหาวิทยาลัยและพันธมิตรอุตสาหกรรมในหลายประเทศในยุโรป เพื่อพัฒนาและนําเทคโนโลยีเคลือบหน้าต่างที่ฉลาดไปใช้

ในระบบเคลือบที่ฉลาดนี้ ส่วนประกอบไฟฟ้าสีถูกสร้างขึ้นจากฟิล์มที่นําแสงโปร่ง การใช้แรงกระหน่ําต่อฟิล์มจะทําให้ยอนและอิเล็กตรอนทําให้กระจกสามารถเปลี่ยนจากกระจกโปร่งเป็นกระจกดําได้ในทางกลับกัน การเคลือบแบบ thermochromic จะสะท้อนความร้อนจากแสงอาทิตย์โดยอัตโนมัติ เมื่ออุณหภูมิภายในบรรยากาศถึงขั้นต่ําที่กําหนดทํางานโดยไม่มีพลังงานภายนอกเป็นกลไกการตอบสนองแบบปาสิฟ.

อุปกรณ์ไฟฟ้าสีสามารถบูรณาการกับเซ็นเซอร์และระบบควบคุมเพื่อตรวจสอบความเข้มแข็งของแสงและอุณหภูมิในเวลาจริงระบบส่งสัญญาณไฟฟ้าไปยังฟิล์มนํา, ทําให้กระจกมืดช้าช้า ซึ่งจะป้องกันความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และช่วยป้องกันแสงสว่าง ในวันที่มีเมฆหรือกลางคืน กระจกจะกลายเป็นโปร่งใสการนําแสงธรรมชาติเข้ามากที่สุด.

เทคโนโลยีนี้ได้ถูกนําไปใช้ในอาคารที่ใช้จริงแล้ว เช่น ระบบกระจกฉลาดนี้ถูกติดตั้งไว้ในคลินิกเด็กของโรงพยาบาลใหญ่ในกรุงเอเธนส์, กรีซและอาคารสํานักงานในอุปซาลานักวิจัยจะดําเนินการศึกษาติดตามการใช้พลังงาน 1 ปี เพื่อเปรียบเทียบการใช้ไฟฟ้าของระบบปรับอากาศ ก่อนและหลังการปรับปรุงการตรวจสอบผลประกอบการประหยัดพลังงาน ภายใต้สภาพภูมิอากาศจริง.

ในแง่ของการผลิต ทีมงานใช้กระบวนการเคมีแบบเปียก และเทคโนโลยีเคลือบระยะว่างขณะที่ชั้น thermochromic ได้ถูกเตรียมไว้บนชั้นรองแก้วบางมากวิธีการผลิตแบบม้วนต่อม้วนทําให้การผลิตมีประหยัดและสามารถปรับขนาดได้ ผลิตภัณฑ์สุดท้ายมีความหนาเพียงไม่กี่ร้อยไมโครเมตร และน้ําหนักไม่เกิน 500 กรัมต่อตารางเมตรทําให้มันง่ายที่จะติดตั้งในหน้าต่างของอาคารที่มีอยู่โดยไม่ต้องมีการปรับปรุงโครงสร้าง.

ปัจจุบันทีมงานโครงการมุ่งเน้นการเพิ่มการใช้งานของเทคโนโลยีต่อไป ความพยายามรวมถึงการรวมหน่วยไฟฟ้าและหน่วย thermochromic เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นในการกํากับการพัฒนากระบวนการเคลือบที่เหมาะสมสําหรับกระจกโค้งและขยายตัวเลือกสีไปนอกจากสีเทาและสีน้ําเงิน เพื่อตอบสนองความต้องการด้านความสวยงามของสถาปัตยกรรมที่หลากหลาย

ในขณะที่โลกร้อนและข้อตกลงสีเขียวของสหภาพยุโรปก้าวไปข้างหน้า ความต้องการสําหรับเทคโนโลยีอาคารที่ประหยัดพลังงานเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว คาดว่าอาคารทั้งหมดในสหภาพยุโรปจะบรรลุความเป็นกลางคาร์บอนภายในปี 2050เทคโนโลยีหน้าต่างที่ฉลาด เช่น Switch2Save กําลังเตรียมที่จะมีบทบาทสําคัญในการส่งเสริมการปรับปรุงการสร้างอาคารที่มีคาร์บอนต่ํา.