Wenn die Sonne durch Ihr Fenster und in Ihre Augen scheint, ist die Lösung heutzutage die gleiche wie schon lange - Jalousien. Aber was wäre, wenn Sie stattdessen einfach einen Knopf drücken und Ihr Fenster sofort einfärben könnten? Eine neue Technologie verspricht eine Zukunft, in der dies möglich sein könnte.
"Ich denke, es wird ein Game Changer", sagt der Ingenieur der Stanford University, Michael McGehee, über seine dynamischen Fenster. Er vergleicht, wie Menschen jetzt auf Blendung durch Fenster reagieren, die so roh sind wie das Tragen einer Brille mit kleinen Metallschlitzen, die sich öffnen oder schließen lassen, um unsere Augen abzuschirmen. Jalousien stammen möglicherweise aus dem alten Persien, aber die ersten Modelle davon wurden im 18. Jahrhundert in Europa entwickelt. Im Jahr 1841 erhielt der Amerikaner John Hampson ein Patent für ein Verfahren, mit dem die Lamellen einer Jalousie durch Drehen einer Stange oder Ziehen an einer Kordel in Position gehalten werden und so Jalousien entstehen, wie wir sie kennen.
"So viele Menschen haben einen wunderschönen Ausblick aus ihren Büros und ihren Häusern und verlieren den Blick", sagt McGehee, als sie Jalousien oder Vorhänge über einen wunderschönen Sonnenuntergang oder einen hellen, klaren Tag ziehen müssen.
Intelligentes oder dynamisches Glas, das von transparent über getönt bis hin zu getönt und zurück reicht, ist keine neue Innovation - es existiert seit Jahrzehnten in verschiedenen Formen und hat sogar den Weg in Flugzeuge gefunden. Aber diese vorhandenen intelligenten Fenster waren nicht perfekt, sagt McGehee und merkt an, dass sie teuer sind, langsam (je nach Größe dauert es oft 20 Minuten oder länger, bis sie vollständig getönt sind) und das Licht, das durch sie hindurchgeht, oft blau ist, wenn sie " sind transparent.
Photochrome Linsen, die oft in der Sonnenbrille zu sehen sind und dann automatisch von klar zu getönt "übergehen" können, gibt es ebenfalls schon seit langer Zeit. Donald Stookey, der Erfinder von CorningWare, ließ diese Brille 1950 zum ersten Mal patentieren und sie wurde ab 1965 im Handel erhältlich. Die Linsen können nach McGehees Worten als Reaktion auf UV-Licht leicht und kostengünstig gewechselt werden, sie würden aber keine praktischen intelligenten Fenster herstellen, weil Benutzer hätten keine Kontrolle darüber, wann sie einen Farbton wünschen und wann nicht.
"Die Produkte, die verfügbar sind, sind fast gut genug, aber nicht ganz da", sagt McGehee. Inspiriert von der Idee eines Absolventen seines Labors, der ihm vorschlug, dies zu übernehmen, machte sich McGehee auf den Weg, um zu prüfen, ob er die Dinge verbessern könnte, ohne zu wissen, wo er landen würde.
In einer kürzlich in der Zeitschrift Joule veröffentlichten Studie beschreibt McGehee Fenster, die Jalousien zu einem Relikt der Vergangenheit machen könnten. Diese Fenster verwenden eine Mischung transparenter Metalle in Glas, die durchgepumpte Elektrizität leiten und Ionen in den Metallen bewegen können, die dann als Reaktion auf die Elektrizität Licht blockieren können. Das Fensterglas erscheint im Ruhezustand so klar wie normales Glas, aber wenn Sie einen Schalter umlegen, wird es nach 30 Sekunden dunkel und blockiert bis zu 95 Prozent des Lichts. Sie haben diesen Prozess mehr als 5.000 Mal an Prototypen getestet und jedes Mal ist das Glas problemlos hin und her gegangen.
McGehee und seine Mitarbeiter haben ein Patent für ihre Erfindung angemeldet und arbeiten nun daran, es zu verbessern, um es marktfähig zu machen. Bisher wurde ihr intelligentes Fenster nur bei relativ kleinen Größen von ungefähr vier Quadratzoll getestet, und sie hoffen, es auf Fenstergrößen zu skalieren, um zu sehen, wie schnell es hin und her schalten wird. Dies kann ein Problem sein, da größere Fenster bedeuten, dass mehr Ionen bewegt werden müssen, um das Licht zu blockieren. Sie arbeiten auch mit Fensterherstellern daran, wie sie dieses Gerät, das noch nicht kommerziell hergestellt wurde, billig genug machen können, um für Verbraucher erschwinglich zu sein.
McGehee ist mehr als nur reine Eitelkeit. Er möchte mit seinen intelligenten Fenstern Energie in Privathaushalten und Unternehmen sparen, indem er UV-Licht blockiert, das ein Gebäude im Sommer aufheizen und im Winter einwirken lässt. Diese elektrischen Fensterheber können sogar so programmiert werden, dass sich der Farbton automatisch ändert.
„Aus meiner Sicht ist das Interessante an dieser bestimmten Technologie, dass sie eine Reihe der unterschiedlichen Leistungsergebnisse berücksichtigt, nach denen wir suchen, wenn wir über umweltfreundliches Gebäudedesign sprechen“, sagt Brendan Owens, Ingenieur, der die Bewertungen beim US Green überwacht Building Council, sagte über dynamische Fensterkreationen wie McGehees Erfindung. Während er betont, dass die USGBC bestimmte Technologien nicht befürwortet oder fördert, um Gebäude so umweltfreundlich wie möglich zu gestalten, mag er dynamische Fenster, weil sie leicht eine Reihe von Problemen lösen können, mit denen sich Architekten und Ingenieure gleichzeitig auseinandersetzen müssen, einschließlich der Vermeidung von Blendung Dies sorgt für eine angemessene Beleuchtung und eine komfortable Raumnutzung und bietet eine benutzerfreundliche Oberfläche für die Menschen, die tatsächlich in den Gebäuden leben und arbeiten.
"All diese Dinge machen diese Technologie zu einer interessanten Entwicklung in der Art und Weise, wie wir Gebäude in die Zukunft führen", sagt er.
McGehee sieht auch in naher Zukunft viel vor sich.
"Es ist überraschend, wie wenig die meisten Leute über diese [Technologie] wissen", sagt McGehee. "Ich denke, es wird spektakulär."
