Wanneer de zon door je raam en in je ogen schijnt, is de oplossing tegenwoordig dezelfde als die het al lang is - blinds. Maar wat als u in plaats daarvan gewoon op een knop zou kunnen drukken en uw venster meteen getint zou maken? Een nieuwe technologie belooft een toekomst waar dat mogelijk zou kunnen zijn.
"Ik denk dat het een game-wisselaar wordt", zegt Stanford University-ingenieur Michael McGehee over zijn dynamische vensters. Hij vergelijkt hoe mensen nu reageren op verblinding door ramen, net zo ruw als het dragen van een bril met kleine metalen spleten die kunnen openen of sluiten om onze ogen te beschermen. Blinds kunnen dateren uit het oude Perzië, maar de eerste modellen ervan werden in de 18e eeuw in Europa ontwikkeld. In 1841 was het de Amerikaan John Hampson die daadwerkelijk een patent ontving voor een methode om de lamellen van een blind op zijn plaats te houden door aan een stang te draaien of aan een koord te trekken en jaloezieën te maken zoals we die kennen.
"Zoveel mensen hebben een prachtig uitzicht vanuit hun kantoor en hun huis en ze verliezen hun uitzicht" wanneer ze zonwering of gordijnen over een prachtige zonsondergang of een heldere, heldere dag moeten trekken, zegt McGehee.
Slim of dynamisch glas dat kan gaan van transparant naar getint en terug is geen nieuwe innovatie - het bestaat al tientallen jaren in verschillende vormen en heeft zelfs zijn weg gevonden naar vliegtuigen. Maar deze bestaande slimme vensters zijn niet perfect geweest, zegt McGehee, en merkt op dat ze duur zijn, langzaam (vaak 20 minuten of langer nodig hebben om volledig te kleuren, afhankelijk van hun grootte) en het licht dat erdoorheen gaat is vaak blauw gekleurd wanneer ze ' opnieuw transparant.
Meekleurende lenzen, die vaak worden gezien in de zonnebril die dan automatisch kunnen "overgaan" van helder naar getint, bestaan ook al lang. Donald Stookey, de uitvinder van CorningWare, patenteerde deze bril voor het eerst in 1950, en ze werden commercieel uitgebracht vanaf 1965. De lenzen kunnen gemakkelijk en goedkoop veranderen in reactie op UV-licht, zegt McGehee, maar ze zouden geen praktische slimme vensters maken omdat gebruikers zouden geen controle hebben over wanneer ze tint wilden en wanneer niet.
"De producten die beschikbaar zijn, zijn bijna goed genoeg, maar zijn er gewoon niet helemaal", zegt McGehee. Geïnspireerd door het idee van een afgestudeerde van zijn lab die suggereerde dat hij dit aan zou nemen, vertrok McGehee om te kijken of hij dingen kon verbeteren zonder te weten waar hij terecht zou komen.
In een recent onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Joule, beschrijft McGehee vensters die zonwering tot een overblijfsel van het verleden zouden kunnen maken. Deze vensters maken gebruik van een mengsel van transparante metalen in glas dat elektriciteit kan geleiden die er doorheen wordt gepompt, waardoor ionen in de metalen worden verplaatst die vervolgens licht kunnen blokkeren in reactie op de elektriciteit. Het vensterglas lijkt net zo helder als normaal glas in zijn slapende toestand, maar zet een schakelaar om en met 30 seconden wordt het donker en blokkeert het tot 95 procent van het licht. Ze hebben dit proces meer dan 5000 keer getest op prototypes, en elke keer dat het glas probleemloos heen en weer is gegaan.
McGehee en zijn medewerkers hebben een patent aangevraagd voor hun uitvinding en werken nu aan de verbetering ervan om het verkoopbaar te maken. Tot nu toe is hun slimme venster alleen getest bij relatief kleine afmetingen van ongeveer vier vierkante inch, en ze hopen het op te schalen tot vensterafmetingen om te zien hoe snel het heen en weer zal schakelen. Dit kan een probleem zijn, omdat grotere vensters meer ionen betekenen die moeten worden verplaatst om het licht te blokkeren. Ze werken ook samen met raamfabrikanten aan hoe ze dit apparaat, dat nog niet commercieel is geproduceerd, goedkoop genoeg kunnen maken om betaalbaar te zijn voor consumenten.
Meer dan alleen pure ijdelheid, is McGehee van plan met zijn slimme vensters energie te besparen in huizen en bedrijven door UV-licht te blokkeren dat een gebouw in de zomer kan verwarmen en het binnen te laten in de winter. Deze elektrische ramen kunnen zelfs worden geprogrammeerd om hun tint automatisch te laten veranderen.
"Vanuit mijn perspectief, wat interessant is aan deze specifieke technologie, is dat het een aantal van de verschillende prestatie-uitkomsten tegenkomt waarnaar we op zoek zijn wanneer we het hebben over groen gebouwontwerp, " Brendan Owens, een ingenieur die toezicht houdt op ratings bij de US Green Building Council, zei over dynamische raamcreaties zoals de uitvinding van McGehee. Hoewel hij benadrukt dat USGBC geen specifieke technologieën onderschrijft of promoot in zijn streven om gebouwen zo milieuvriendelijk mogelijk te maken, houdt hij van dynamische vensters omdat ze gemakkelijk kunnen omgaan met een aantal problemen waarmee architecten en ingenieurs in één keer te kampen hebben, waaronder het vermijden van verblinding, zorgt voor voldoende verlichting en houdt de ruimte comfortabel, allemaal met een eenvoudig te gebruiken interface voor mensen die daadwerkelijk in de gebouwen wonen en werken.
"Al die dingen maken deze technologie tot een interessante evolutie in de manier waarop we gebouwen in de toekomst gaan maken", zegt hij.
McGehee ziet ook veel in de nabije toekomst komen.
"Het is verrassend hoe weinig de meeste mensen weten over deze [technologie]", zegt McGehee. "Ik denk dat het spectaculair wordt."
