Inteligentne okna self-oświetlania na deszczowe dni

Ostatnio, koreański zespół badawczy opracował technologię źródłowego inteligentne okna, które zmieniają kolory w zależności od ilości wilgoci, bez potrzeby energii elektrycznej.

Wspólny zespół badawczy złożony z prof Junsuk Rho wydziałów inżynierii mechanicznej i chemicznej, Jaehyuck Jang i Aizhan Ismukhanova wydziału inżynierii chemicznej na POSTECH i prof Inkyu Park działu KAIST w inżynierii mechanicznej. Razem z powodzeniem opracowane zmienny filtr koloru przy użyciu metalu hydrożel metalową strukturę rezonator pomocą hydrożel na bazie chitosanu, i łączy się z ogniw, aby samoczynnie zasilania czujnika wilgotności. Te wyniki badań zostały opublikowane jako cover story w najnowszym wydaniu Zaawansowanych Materiałów optyczny, specjalizującej się w czasopiśmie nanonauki i optyki.

Czujniki wykorzystujące światło są już powszechnie stosowane w naszym codziennym życiu w pomiaru EKG, jakość powietrza, lub odległości. Podstawową zasadą jest użycie światła do wykrywania zmian w otoczeniu i przekonwertować je na sygnały cyfrowe.

Zakłócenia fabri-Pero * jest zjawisk rezonansowych, które mogą być stosowane czujniki optyczne i mogą być wykonywane jako postać wielowarstwowych cienkich powłok metalowych dielektrycznej metalu. Znane jest, że długość fali rezonansu transmitowanego światła może być sterowana w zależności od grubości i współczynnika załamania światła warstwy dielektrycznej. Jednak istniejące rezonatory metalowo-dielektryk-metalowe miał dużą wadę, nie jest w stanie kontrolować długości fali przepuszczanego światła, gdy są one produkowane, przez co trudno je wykorzystać w zmiennych czujników.

Badacze odkryli, że kiedy hydrożel chitozanu jest wykonany w strukturę metalu hydrożel metalu, długość fali rezonansu przepuszczanego światła zmienia się w czasie rzeczywistym w zależności od wilgotności otoczenia. To dlatego, że hydrożel chitozanu powtarza rozszerzanie się i kurczenie jak zmiany wilgotności wokół niego.

Stosując ten mechanizm, zespół opracowali czujnik wilgotności, który można przekształcić w energię świetlną w energię elektryczną poprzez łączenie baterii słonecznej o zmiennej długości fali woda filtr wykonany z metalu o strukturze metalowej hydrożel metamterial który zmienia długość fali rezonansowej w zależności od wilgotności powietrza zewnętrznego.

Zasada konstrukcja jest pokrywać rezonansowy fali filtru o długości fali, gdzie absorpcja ogniw zmienia się bardzo szybko. Filtr ten jest przeznaczony do zmiany ilości światła absorpcji ogniw słonecznych w zależności od ilości wilgoci, a także prowadzić do zmian elektrycznych, które ostatecznie wykryć otaczający wilgotności.

W przeciwieństwie do konwencjonalnych czujników wilgotności optycznych, nowo opracowane z nich działa niezależnie od rodzaju światła, czy to naturalne, LED lub kryty. Ponadto, nie tylko funkcjonować bez zewnętrznego źródła zasilania, ale może również przewidywać wilgotność w zależności od koloru filtra.

Profesor Junsuk Rho, który prowadził badania powiedział: „Ta technologia jest technologią wykrywania, które mogą być stosowane w miejscach takich jak reaktorach jądrowych, gdzie ludzie i energii elektrycznej nie mogą dotrzeć.” Dodał, że „będzie on tworzyć jeszcze większej synergii w połączeniu z technologią IoT takich jak czujniki wilgotności, które aktywują lub inteligentne okna, które zmieniają kolory w zależności od poziomu wilgotności zewnętrznej.”

źródło Pohang University of Science & Technology (POSTECH). "Smart windows that self-illuminate on rainy days." ScienceDaily. ScienceDaily, 29 May 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200529150704.htm>.