UBC-chemieonderzoekers hebben een eenvoudige, kosteneffectieve techniek voor het maken van slimme ramen die de weg kunnen banen voor grootschalige toepassing van deze energiebesparende technologie.

Slimme ramen besparen gebouwenergie door over te schakelen van helder naar getint, dynamisch regelen van warmte en licht van de zon, afhankelijk van het gebouw en de behoeften van de bewoners.

"Conventionele ramen verspillen een derde van alle energie die wordt gebruikt voor verwarming, ventileer en airconditioning gebouwen, " zei Curtis Berlinguette, een professor in de chemie, chemische en biologische engineering en het Stewart Blusson Quantum Matter Institute bij UBC. "Slimme raamtechnologieën bieden de mogelijkheid om deze energieverliezen te verminderen, maar de grootste uitdaging is het vinden van manieren om deze ramen goedkoper te maken."

Wei Cheng, die dit project leidde als onderdeel van zijn postdoctoraal werk bij UBC, een nieuwe manier gevonden om glasmaterialen te maken die van kleur veranderen als reactie op elektriciteit, voortbouwend op een techniek die mede is ontwikkeld in het laboratorium van Berlinguette. De methode van Cheng deponeert een vloeibare oplossing met een metaalion op glas en gebruikt vervolgens ultraviolet licht om het om te zetten in een film die het glas bedekt. De film is volledig transparant maar wordt blauw als er elektriciteit doorheen gaat, uiteindelijk het actieve onderdeel van een slim venster creëren.

Slimme ramen kosten momenteel ongeveer $ 500 tot $ 1, 000 per vierkante meter te maken, veel hoger dan de kosten van $ 30 tot $ 200 per vierkante meter van een conventioneel glazen raam. Deze nieuwe methode betekent dat ramen kunnen worden vervaardigd zonder hoge temperaturen of de geavanceerde vacuümapparatuur die momenteel wordt gebruikt om dergelijke apparaten te maken, het verminderen van de kosten.

"Onze techniek creëert een uniforme dynamische coating zonder dat er speciale instrumenten nodig zijn, " zei Cheng. "Een ander voordeel van onze methode is dat deze compatibel is met veel verschillende metalen en schaalbaar is. We zijn verheugd om de dynamische eigenschappen van de materialen mogelijk te verfijnen om de prestaties nog verder te verbeteren en grote ramen te maken voor commercieel gebruik."

Berlinguette en Cheng blijven werken om de techniek te bewijzen door steeds grotere ramen te maken die voor langere tijd stabiel zijn.

"Een commerciële etalage moet vele jaren meegaan, en we moeten bewijzen dat onze ramen hetzelfde kunnen, " zei Chen, die ook opmerkten dat ze experimenteerden met meer neutrale tinten, zodat de ramen grijs zouden worden in plaats van blauw.