В МГУ разработали новую технологию "умного стекла"

Электрохромные "умные окна" уже не новинка, о подобных разработках уже упоминалось на "Сделано у нас" - например, здесь, и здесь.

Исследователи из МГУ им. М.В. Ломоносова разработали свой вариант подобного устройства, в котором основным рабочим веществом стал новый материал - проводящий электрохромный поливиологен, синтезированный в ИНЭОС РАН. Для повышения контрастности и соблюдения электронейтральности после прохождения окисления/восстановления в паре с ним использовали низкомолекулярный проводящий димер анилина. После аккуратного подбора остальных вспомогательных компонентов электрохромной смеси (электролита, загустителя и пр.) исследователям удалось достичь хороших рабочих характеристик. Так, устройство, представляющее из себя два проводящих стекла с закачанной между ними электрохромной смесью, обратимо меняло свой цвет менее чем за секунду после подачи напряжения и сохраняло свои свойства после 10000 подобных переключений.   

• 
• Стекло, покрытое проводящим индий-оловом оксидом с нанесённой тонкой плёнкой электрохромного поливиологена (основного рабочего вещества, разработанного умного окна). С приложением небольшого внешнего напряжения (0, 0.4, 0.5, 0.6, 0.8, 1.0 В) плёнка постепенно приобретает голубую окраску

«По этой тематике мы некоторое время работали в рамках договора с корейской компанией LG Chem, – поясняет проректор МГУ, академик Алексей Хохлов. – Получили интересные результаты, накопили полезный опыт. Потом сотрудничество с LG перешло на другие вопросы, но нам показалось, что это направление тоже вполне перспективно. К тому времени у нас появились новые идеи, разработки, связанные с синтезом электрохромных полимерных соединений и поэтому решили возобновить исследования уже в рамках государственного контракта. Проверить насколько хорошо работают эти новые соединения и попробовать получить те материалы и прототипы устройства, которые могут быть интересны потребителям. В том числе и нашим малым компаниям».  

В результате исследователям удалось получить умное окно, которое из прозрачного может стать синим после приложения небольшого напряжения (около 2 В).

Работа проведена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ по ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007–2012 года» по теме «Разработка методов создания наноструктурированных материалов для энергосберегающих систем на основе "умных" устройств». 

Изменяя химическую структуру электрохромных веществ, можно делать умные окна, переключающиеся между несколькими цветами или даже создавать высококонтрастные электрохромные дисплеи с малым рабочим напряжением. Впрочем, пока российские исследователи сосредоточились на улучшении надёжности основных характеристик своей разработки. Тем более что новая технология вполне может быть совмещена с другими активно внедряемыми энергосберегающими решениями.  

«Умные электрохромные стёкла и теплоизолирующие окна никак не противоречат друг другу. Это две совершенно разные вещи, – уверяет Алексей Хохлов. – Делаете окна из теплоизолирующих материалов на холодное время, а потом добавляете к этим же стёклам слой электрохромного материала, – и это уже материал на время летнее. Включается элемент регулирования за счёт достаточно небольшого электрического поля. Так что совместить разные подходы возможно. Но не стоит забывать и о базовых вещах. Я участвовал в обсуждении энергосберегающих технологий в министерстве промышленности. Дело было зимой, речь шла о сверхпроводящих линиях электропередач, а я обратил внимание, что батареи в помещении чугунные, сталинские чугунные батареи. Уверяю вас, если сделать все батареи регулируемыми, энергии сэкономится больше, и эффект достигнется быстрее, чем от о сверхпроводящих линий электропередач, которые, кстати, ещё только в мечтах. Поэтому предлагая хай-тек, не надо забывать базис. Многие проблемы энергоэффективности можно решить простыми дедовскими методами, и, может быть, с этого и стоит начать». 

Авторы проекта надеются, что их новая разработка не станет очередным фантастическим хай-теком, а поможет, наконец, шагнуть от сталинских батарей к инновационным энергосберегающим технологиям, которые пока что многим российским потребителям кажутся столь же далёкими и нереальными, как и главная мельбурнская высотка. 

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.