«Умные» стекла из России оказались эффективнее иностранных

Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ разработали и запатентовали новый метод создания твердотельных электрохромных устройств, лежащий в основе «умных стекол». Технология позволяет автоматически затемнять стекла в зависимости от погоды, пишет ТАСС. Результаты исследования опубликованы в журнале Materials Today Communications.

По словам заведующего научно-исследовательской лабораторией «Покрытия, материалы и технологии для литиевых источников тока» СПбПУ, доктора технических наук Максима Максимова, разработка поможет увеличить энергоэффективность зданий и снизить потребление энергии на 20-40%. 

Ученый отметил, что представленные на рынке электрохромные стекла сталкиваются с такими проблемами, как высокая стоимость, сложность производства и короткий срок службы.

«Жидкий электролит, используемый в существующих на рынке "умных стеклах", значительно увеличивает вес окон, усложняет производство и установку и сокращает срок службы активных материалов. Наша разработка эффективно решает эти проблемы», — сказал он.

Новый метод позволит отказаться от жидкого электролита и создать тонкий электрохромный слой из оксидов никеля и кобальта на наноструктурированной подложке с применением методов электронно-лучевого и магнетронного напыления. Для формирования оболочки поверх активного ядра используется метод атомно-слоевого осаждения, что обеспечивает точный контроль толщины и состава пленок на уровне нанометров. Электрохромное устройство визуально напоминает многослойный «пирог», состоящий из двух прозрачных электродов, электрохромного слоя, ионопроводящего электролита и слоя хранения ионов. Все слои наносятся с точностью до миллиардных долей метра. По словам ученых, такая технология делает «умные стекла» более легкими, безопасными и долговечными, а также упрощает их массовое производство.

Технология была испытана на примере наночастиц оксида индия-олова, покрытых слоем оксида никеля. Один из экспериментальных образцов продемонстрировал стабильную модуляцию светопропускания на уровне 66% даже после 1000 циклов работы, что превосходит показатели зарубежных аналогов. Главным плюсом нового метода является низкая температура синтеза, которая позволяет сохранить структуру подложки и применять технологию в разных областях, включая строительство, электронику, транспорт и сенсорные системы.

Новая технология уже запатентована в России.

Ранее врач Павлова рассказала о вреде отложенного будильника.