Sciencemag.cz
Doporučujeme
Chytrá okna jsou založena na termochromickém efektu…
Tým prof. Jaroslava Vlčka z výzkumného centra NTIS udělal významný krok ve vývoji oken, která umí v závislosti na venkovní teplotě řídit průchod tepla. Tenkou vrstvu oxidu vanadičitého vědci jako první na světě úspěšně vytvořili na velké ploše ultratenké skleněné fólie o rozměrech 0,3 × 4 metry.
Chytrá okna jsou založena na termochromickém efektu, který zajišťuje velmi tenká vrstva (cca 400 nanometrů) jednoho typu oxidu vanadičitého se specifickou strukturou. Tento materiál při určité teplotě změní své vlastnosti a začne odrážet infračervené záření. Díky tomu se okna obrazně řečeno uzavřou pro tepelné spektrum slunečního záření a v budově se udržuje tepelný komfort. To v budoucnu výrazně sníží náklady na klimatizaci.
Technologie průmyslové výroby chytrých oken s oxidem vanadičitým má zatím řadu úskalí. Týmu plzeňských vědců se však nyní podařilo vyřešit jedno z nich – metodu přípravy termochromické tenké vrstvy dokázali přenést do velkého depozičního zařízení. Vrstva VO2 tak vznikla na ultratenké skleněné fólii o tloušťce 100 mikrometrů (tedy jen o málo více než lidský vlas) a rozměrech 0,3 m × 4 m. To znamená další přiblížení k průmyslové výrobě chytrých oken.
Úspěšná realizace proběhla v laboratořích Fraunhoferova institutu v Drážďanech (FhG) v rámci účasti týmu Jaroslava Vlčka v evropském výzkumném projektu Switch2Save, který se zabývá úsporou energie na klimatizaci, mimo jiné i pomocí aplikace termochromických materiálů na oknech budov. Vědci ze západočeské metropole byli do projektu přizváni na základě výsledků výzkumu termochromických povlaků, které publikovali v prestižních zahraničních časopisech. Svůj úspěch představili také při setkání řešitelů projektu Switch2Save, které proběhlo začátkem listopadu v prostorách Fakulty aplikovaných věd ZČU.
„Mám radost, že naše osmiletá výzkumná práce přinesla úspěch. To ocenili i naši partneři v projektu, zejména představitelé Fraunhoferova institutu, kde jsme úspěšně uplatnili naše know-how,“ říká Jaroslav Vlček. Výzkumný projekt Switch2Save, který se zabývá vysoce atraktivním a celospolečensky důležitým tématem šetření energie pomocí pokročilých úprav povrchu okenních tabulí, sdružuje devět partnerů napříč Evropskou unií. Kromě koordinujícího Fraunhoferova institutu jsou řešiteli univerzity (Západočeská univerzita v Plzni a Národní technická univerzita v Aténách), technologické firmy, ale například i druhá největší nemocnice v Řecku Agios Panteleimon. Právě tam se budou nová okna testovat v reálném provozu. Do konce září 2023 by mělo být na budovu nemocnice nainstalováno celkem 56 okenních tabulí a balkonových dveří na klinikách dětského lékařství a intenzivní péče.
Před týmem z FAV teď stojí ještě jeden úkol – zlepšit optické vlastnosti materiálu, především světelnou propustnost a zabarvení.
