Улучшение теплоизоляции окон

21.12.2022

Физики из Польской академии наук разработали метод теплоизоляционного покрытия для окон - остановка инфракрасного излучения. Их идея позволяет уменьшить масштабы теплопотерь через окна зимой. Экономия на отоплении может достигать несколько десятков процентов, подсчитали разработчики решения.

Окна часто являются самым слабым звеном в теплоизоляции зданий. Даже 10-50 процентов энергии уходит из-за них от отопления квартир, - рассказывает Бартомией Витковский, профессор Института физики Польской академии наук.

Как сделать стекло тонким, прозрачным, крепким, недорогим - и сохранить энергию? Метод польской команды заключается в нанесении на стекло постоянного фильтра, не пропускающего инфракрасное излучение. Команда профессора Витковская разработала рецепт именно таких покрытий, состоящих из нанослой легированного оксида цинка. Такие инфракрасные фильтры изготовители окон могут наносить непосредственно на стеклянную поверхность. Но можно изготовить и прозрачную пленку, которая наклеивалась бы на стекло уже готовых окон.

"Через стекло с нашим покрытием будет выходить до четырех раз меньше тепла, чем через такое же стекло без покрытия", - отметил Бартоми Витковский. - "Стекло с фильтром не меняет цвет - оно все равно прозрачно для человеческого глаза.

Галогенная лампочка нагревает кусок черного материала, но путь между лампой и материалом быстр: один раз с покрытием, второй - без. - При использовании стекла без покрытия материал нагревался до 43 градусов за десяток секунд, а когда мешало стекло с нашим покрытием, через минуту температура не превышала 30 градусов. На рынке уже есть инфракрасные фильтры, улучшающие теплоизоляционные свойства окон. Они даже используются в некоторых автомобилях. Эти решения эффективны, но дорогие - невыгодны в производстве окон в квартирах.

Также на рынке представлены теплоизоляционные пленки для домашних окон. На рынке есть два хороших решения, реально способствующих экономии. Однако их недостатком является непостоянство и то, что их нельзя наносить на готовые окна. Их нужно наносить на внутреннюю часть окон в контролируемых критериях - доступ кислорода стремительно их разрушает. Теплоизоляционные свойства этих конкурирующих пленок также исчезают после нескольких лет использования.

В рамках исследования команда исследователей пыталась найти решение, столь же эффективное и недорогое в производстве, как имеющиеся на рынке пленки, но гораздо долговечнее - не разрушающееся на воздухе и которое можно использовать в готовых окнах.

<< Назад: 12-нм динамическая оперативная память Samsung 22.12.2022

>> Вперед: Двухсторонний прозрачный телевизор Raelclear 21.12.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Древний лед Антарктики 01.01.2026

Изучение древних ледниковых слоев - один из самых надежных способов понять, как формировался климат Земли и как он может изменяться в будущем. Недавнее открытие международной группы исследователей в Антарктике дает уникальную возможность заглянуть на миллионы лет назад и получить ценную информацию о атмосфере нашей планеты. В районе Аллан-Хиллс ученые пробурили керны древнего льда и обнаружили слои, возраст которых оценивается примерно в 6 миллионов лет. Это старейший лед, когда-либо найденный на Земле и датированный напрямую, что делает находку беспрецедентной в истории климатологии. Особое значение имеют крошечные пузырьки воздуха, запечатленные в ледяных кристаллах. Они служат настоящими "капсулами времени", сохраняя состав атмосферы прошлого. Анализ этих пузырьков позволяет восстановить климатические условия древней Земли, когда средние температуры были выше современных, а уровень океанов значительно выше нынешнего. Древние ледяные керны можно рассматривать как подробные х ...>>

Нано-уровень управления светом 31.12.2025

Современная нанофотоника стремится превратить свет в инструмент точного управления на микроскопическом уровне. Недавние исследования международной команды ученых открывают новые возможности в этой области, позволяя манипулировать светоматериальными волнами на наноуровне с беспрецедентной точностью. Такие достижения могут стать ключом к созданию сверхбыстрых коммуникационных систем и высокочувствительных сенсоров. В центре внимания исследователей оказались гиперболические фонон-поляритоны - особый тип волн, возникающих при взаимодействии света с колебаниями вещества. Эти волны способны концентрировать свет в пространственных масштабах, значительно меньших длины его волны, что позволяет создавать устройства с высокой плотностью интеграции и повышенной функциональностью. Работа велась совместно учеными из Шанхайского транспортного университета, Национального центра нанонауки и технологий Китая, а также коллегами из Испании. Они предложили двухэтапную схему возбуждения волн: сначала ...>>

Случайная новость из Архива Многоуровневые ячейки памяти ROM 28.06.2013 Компании Toshiba и TSMC разработали маску памяти MROM (только для чтения), которая имеет большую плотность данных за счёт сохранения нескольких бит в ячейке. Условно маска ROM формируется пересечением единичного слова и битовых линий и сохраняет одиночный бит в ячейке в зависимости от того, связывает их диод или нет. Однако из-за неустойчивости производственного процесса в передовых технологиях и сужения площади канала транзистора ячейки, при 40-нм техпроцессе время доступа увеличивается по сравнению с предыдущим поколением процессов. На симпозиуме VLSI Circuits прошедшем, на прошлой неделе в Киото, Япония, Toshiba сообщила, что разработала многобитную ячейку, которая занимает площадь в два раза больше стандартной одноуровневой ячейки. Статья рассматривает трёхпроводную программируемую ячейку (TWPC), которая состоит из одного транзистора с тремя битовыми линиями и сохраняет два бита данных в ячейке. Toshiba выпустила память по 40-нм процессу в 1-Мбитном тестовом чипе и сообщила, что благодаря использованию TWPC время доступа улучшено на 38%. Потребление энергии в активном режиме и режиме ожидания сохраняется на таком же уровне как у стандартной ячейки. Схема также утраивает действующие характеристики ячейки без каких-либо изменений в ёмкости памяти на единицу площади. Это уменьшает влияние неустойчивости в процессе производства на 42%, сообщила Toshiba. Основная задача MROM - сохранение загружаемых данных или организация ПЗУ, которые затем, когда оборудование включено, могут загрузить другое программное обеспечение с долговременно хранящей памяти. Однако количество MROM, требуемое для приложений в системах-на-кристалле, увеличивается для таких устройств, как смартфоны и планшетные компьютеры. Toshiba заявила, что компания нацелена в 2014 г. поставить на рынок системы-на-кристалле для цифровых приложений, которые реализовывают многобитную MROM-ячейку. Однако в статье, следующей за анонсом Toshiba, фаундри-поставщик чипов TSMC сообщил, что создал двухбитную ROM-ячейку по 28-нм процессу. Статья рассматривает двухшаговую схему декодирования, которая подходит для однопроводного или дифференцированного считывания. TSMC сообщила, что их схема, изготовленная по 28-нм нормам маломощного процесса, улучшает время доступа на 30% и питается напряжением меньшим на 190 мВ.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025