หน้าต่างอัจฉริยะที่พัฒนาโดยวิศวกรที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดและอธิบายในการศึกษาที่ตีพิมพ์ออนไลน์ในวันที่ 9 สิงหาคมในวารสาร Joule พึ่งพาหลักการที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงเมื่อเทียบกับทางเลือกที่มีอยู่ในปัจจุบัน วิธีการใหม่นี้ใช้โพลีเมอร์เจลที่มีไอออนของโลหะที่ใช้บนขั้วไฟฟ้าโปร่งใส เมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้ไอออนโลหะจะทำการเชื่อมอิเล็กโทรดเพื่อปิดกั้นความยาวคลื่นทั้งหมดของแสง หลังจากใช้แรงดันไฟฟ้าตรงข้ามหน้าต่างจะสลับกลับเป็นแบบโปร่งใส
วิธีการใหม่นี้มีข้อดีหลายประการเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีหน้าต่าง electrochromic ที่มีอยู่ Michael McGehee ศาสตราจารย์ด้านวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมของมหาวิทยาลัย Stanford ผู้เป็นผู้นำการวิจัยกล่าว
"คนจำนวนมากต้องการมีหน้าต่างย้อมสีแบบไดนามิกและฉันไม่คิดว่าพวกเขากำลังรีบซื้อผลิตภัณฑ์ที่มีอยู่เพราะมันแพงเกินไป" McGehee กล่าวกับ Live Science "หน้าต่างอิเล็กโตรโครมิกที่มีอยู่มีสองไมครอนของวัสดุอิเล็กโทรโครมิกที่ค่อนข้างแพงกระบวนการที่จะทำให้วัสดุนั้นมีราคาค่อนข้างแพง"
McGehee กล่าวเสริมว่ากระบวนการที่พัฒนาโดยทีมงานของเขาซึ่งเกี่ยวข้องกับการฉีดสารละลายพอลิเมอร์ลงในแก้วนั้นมีราคาไม่แพงและสามารถปูทางไปสู่การใช้งานกระจกย้อมสีที่แพร่หลายมากขึ้นโดยเฉพาะในการก่อสร้าง
เทคโนโลยีของ McGehee นั้นมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องบินและรถยนต์ ยกตัวอย่างเช่นโบอิ้งติดตั้งกระจกสีเข้ากับเครื่องบินเจ็ท 787 Dreamliner ผู้ผลิตรถยนต์หรูหราบางรายใช้วัสดุอิเล็กโทรโครมิกเพื่อผลิตกระจกมองหลัง แต่ด้วยต้นทุนที่ต่ำลงการใช้เทคโนโลยีประเภทนี้สามารถขยายตัวต่อไปได้นักวิจัยกล่าว
“ พวกมันสามารถใช้ในหน้าต่างของอาคารบ้านอาคารพาณิชย์ขนาดใหญ่ทุกชนิด” McGehee กล่าว "เราได้พูดคุยกับ บริษัท รถยนต์และพวกเขาสนใจที่จะใช้มันในซันรูฟหรือในหน้าต่างด้านหลังแว่นตาเป็นแอพพลิเคชั่นที่น่าตื่นเต้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ที่สวมแว่นตาตลอดเวลาและต้องการเลนส์สั่งยา"
ในอาคารหน้าต่างย้อมสีสามารถช่วยลดค่าใช้จ่ายในการทำความร้อนและความเย็นได้มากถึง 20% โดยอนุญาตให้ผู้ใช้ปรับแสงเข้าห้องได้เท่าไหร่ McGehee กล่าว
นอกเหนือจากโหมดโปร่งใสหรือมืดสนิทแล้วหน้าต่างยังสามารถย้อมสีได้บางส่วนกรองแสงเพียงบางส่วนเท่านั้น McGehee กล่าว ผู้คนในห้องจะยังสามารถมองเห็นภายนอกได้อย่างชัดเจนเหมือนกับว่าพวกเขาสวมแว่นกันแดด
"คุณสามารถปิดกั้นแสงร้อยละ 90 เพื่อลดแสงจ้า แต่คุณสามารถเห็นสิ่งที่อยู่ข้างนอก" McGehee กล่าว "มันไม่เหมือนกับว่าคุณมีมู่ลี่หรือบนเครื่องบิน - เมื่อคุณดึงพลาสติกลงมุมมองของคุณก็จะหายไปหมด"
McGehee กล่าวว่าเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีก่อนหน้านี้หน้าต่างแบบไดนามิกใหม่มีความทนทานมากขึ้นเนื่องจากการใช้โลหะซึ่งไม่ลดลงเนื่องจากการสัมผัสกับแสงแดด ในระหว่างการทดลองผู้วิจัยทำการปิดและเปิดหน้าต่างอย่างน้อย 5,500 ครั้งและไม่เห็นการเปลี่ยนแปลงของการส่งผ่านแสง
นอกจากนี้หน้าต่างยังกรองความยาวคลื่นทั้งหมดอย่างเท่าเทียมกันรวมถึงสีน้ำเงินซึ่งเทคโนโลยีก่อนหน้านี้ปล่อยออกมานั้นมีความอุดมสมบูรณ์มากขึ้น
“ หน้าต่างอื่น ๆ บางส่วนดูเป็นสีน้ำเงินและผู้คนที่อยู่ข้างในดูเป็นสีฟ้าเพราะพวกมันปล่อยแสงสีฟ้าให้มากกว่าความยาวคลื่นอื่น ๆ ” McGehee กล่าว
จนถึงตอนนี้นักวิจัยได้สร้างต้นแบบขนาดเล็กที่มีขนาด 10 ตารางนิ้ว (25 ตารางเซนติเมตร), แต่กล่าวว่าพวกเขากำลังเจรจากับผู้ผลิตที่สามารถช่วยพวกเขาในการขยายเทคโนโลยี
