Når solen stråler gjennom vinduet ditt og inn i øynene dine, er løsningen i dag den samme som den lenge har vært - persienner. Men hva hvis du i stedet bare kan trykke på en knapp og øyeblikkelig få vinduet ditt farget? En ny teknologi lover en fremtid der det kan være mulig.
"Jeg tror det kommer til å bli en spillveksler, " sier Stanford University engineer Michael McGehee om de dynamiske vinduene hans. Han sammenligner hvordan mennesker reagerer på gjenskinn nå fra vinduer som tilsvarer å være like grov som å ha briller med små metallspalter som kan åpne eller lukke for å skjerme øynene våre. Persienner kan dateres tilbake til det gamle Persia, men de første modellene av dem ble utviklet i Europa på 1700-tallet. I 1841 var det amerikaneren John Hampson som faktisk fikk patent på en metode for å holde lamellene til en persienn på plass ved å vri på en stang eller trekke en ledning, lage persienner slik vi kjenner dem.
"Så mange mennesker har vakker utsikt ut fra kontorene og hjemmene sine, og de mister utsikten" når de må trekke persienner eller gardiner over en nydelig solnedgang eller en lys, klar dag, sier McGehee.
Smart eller dynamisk glass som kan gå fra gjennomsiktig til tonet og tilbake er ikke en ny innovasjon - det har eksistert i flere tiår i forskjellige former, og har til og med kommet seg inn på fly. Men disse eksisterende smarte vinduene har ikke vært perfekte, sier McGehee, og legger merke til at de er dyre, trege (ofte tar det 20 minutter eller mer å fullfarge, avhengig av størrelsen), og lyset som passerer gjennom dem er ofte tonet blått når de ' er gjennomsiktig.
Fotokromiske linser, som ofte sees i solbrillene enn det som kan "overføre" fra klar til tonet automatisk, har også eksistert i lang tid. Donald Stookey, oppfinneren av CorningWare, patenterte først disse brillene i 1950, og de ble utgitt kommersielt fra 1965. Linsene kan enkelt og billig endres som svar på UV-lys, sier McGehee, men de ville ikke lage praktiske smarte vinduer fordi brukere ville ikke ha kontroll over når de ønsket fargetone og når de ikke gjorde det.
"Produktene som er tilgjengelige er nesten gode nok, men bare ikke helt der, " sier McGehee. Inspirert av ideen om en nyutdannet fra laboratoriet hans som foreslo at han skulle ta på seg dette, satte McGehee opp for å se om han kunne forbedre tingene uten å vite hvor han ville havne.
I en fersk studie publisert i tidsskriftet Joule, beskriver McGehee vinduer som kan gjøre persienner til en fortid fra fortiden. Disse vinduene bruker en blanding av gjennomsiktige metaller i glass som kan lede elektrisitet pumpet gjennom det, og flytter ioner rundt i metallene som deretter kan blokkere lys som respons på strømmen. Vindusglasset virker så klart som normalt glass i sin sovende tilstand, men snu en bryter og med 30 sekunder blir det mørkt, og blokkerer opptil 95 prosent av lyset. De har testet denne prosessen mer enn 5000 ganger på prototyper, og hver gang glasset har gått frem og tilbake uten problemer.
McGehee og hans samarbeidspartnere har søkt patent på sin oppfinnelse og jobber nå for å forbedre den for å gjøre den omsettelig. Så langt har deres smarte vindu bare blitt testet i relativt små størrelser på omtrent fire kvadratmeter, og de håper å skalere det opp til vindusstørrelser for å se hvor raskt det vil skifte frem og tilbake. Dette kan være et problem, siden større vinduer betyr flere ioner som må flyttes rundt for å blokkere lyset. De samarbeider også med vindusprodusenter om hvordan de kan lage denne enheten, som ikke er produsert enda kommersielt, billig nok til å være overkommelig for forbrukerne.
Mer enn bare ren forfengelighet, har McGehee tenkt for sine smarte vinduer for å spare energi i hjem og bedrifter ved å blokkere UV-lys som kan varme opp en bygning om sommeren og slippe det inn om vinteren. Disse elektriske vinduene kan til og med programmeres til å endre nyansen automatisk.
"Fra mitt perspektiv, det som er interessant med denne teknologien, er at den skjærer over en rekke forskjellige ytelsesresultater som vi søker etter når vi snakker om grønn bygningsdesign, " Brendan Owens, en ingeniør som fører tilsyn med rangeringer hos US Green Building Council, sa om dynamiske vinduskreasjoner som McGehees oppfinnelse. Mens han understreker at USGBC ikke støtter eller promoterer spesifikke teknologier i sin søken etter å gjøre bygninger så miljøeffektive som mulig, liker han dynamiske vinduer fordi de lett kan håndtere en rekke problemer arkitekter og ingeniører må ta tak i med en gang, inkludert å unngå gjenskinn, gir tilstrekkelig belysning og holder plassen komfortabel, alt sammen med et brukervennlig grensesnitt for folk som faktisk bor og jobber i bygningene.
"Alle disse tingene gjør denne teknologien til en interessant evolusjon i måten vi skal lage bygninger fremover på, " sier han.
McGehee ser også mye å komme i løpet av nær fremtid.
"Det er overraskende hvor lite folk flest vet om denne [teknologien], " sier McGehee. "Jeg tror det kommer til å bli spektakulært."
