Cửa sổ thông minh chống bức xạ mặt trời

Xây dựng là một trong những lĩnh vực phát thải khí nhà kính lớn nhất. Theo Cơ quan Môi trường Đức, các tòa nhà chịu trách nhiệm cho khoảng 30% lượng khí thải CO2 và 35% mức tiêu thụ năng lượng của đất nước này.

Những tòa nhà có mặt tiền và mái bằng kính lớn đặc biệt có vấn đề, chẳng hạn như tòa tháp văn phòng thống trị thành phố hiện đại. Chúng nóng lên dưới ánh nắng mặt trời, đặc biệt là vào mùa hè. Tuy nhiên, việc sử dụng rèm để cung cấp bóng râm thường không được ưa chuộng, vì chúng làm mất đi tính thẩm mỹ của kính và còn ảnh hưởng đến tầm nhìn ra bên ngoài. Thay vào đó, nội thất được làm mát bằng điều hòa không khí, đòi hỏi lượng điện rất lớn và càng làm tăng lượng khí thải carbon của tòa nhà.

Viện Fraunhofer về nghiên cứu silicat ISC ở Würzburg và Viện Fraunhofer về Điện tử hữu cơ, Chùm tia điện tử và Công nghệ Plasma FEP ở Dresden đã phát triển một giải pháp tinh vi cho vấn đề này. Trong dự án Switch2Save, một nhóm nhà nghiên cứu làm việc trên các lớp phủ trong suốt cho cửa sổ và mặt tiền bằng kính bằng cách sử dụng vật liệu Electrochromic (điện sắc - đây là loại vật liệu đặc biệt có khả năng thay đổi màu dưới tác dụng của điện thế) và nhiệt. Những thứ này thêm một màu tối trong suốt, có thể thay đổi bên ngoài cửa sổ, giúp các phòng luôn mát mẻ. Viện Fraunhofer đã hợp tác với khối trường đại học và đối tác công nghiệp ở 6 quốc gia Liên minh châu Âu (EU) cho dự án nghiên cứu do tổ chức này tài trợ.

Cửa sổ thông minh chống bức xạ mặt trời -0
Cấu trúc một cửa sổ với công nghệ Switch2Save: có thể có các phiên bản có lớp phủ điện sắc hoặc nhiệt, cũng như sự kết hợp của hai công nghệ trong một cửa sổ.

Tiến sĩ Marco Schott, giám đốc quản lý hệ thống điện sắc tại Fraunhofer ISC, giải thích: “Lớp phủ điện sắc được áp dụng cho một màng trong suốt, dẫn điện, sau đó có thể bật. Việc áp dụng điện áp kích hoạt sự chuyển giao các ion và điện tử, làm tối lớp phủ và làm mờ cửa sổ. Mặt khác, lớp phủ nhiệt sắc hoạt động một cách thụ động”.

Với các yếu tố điện sắc, cảm biến có thể được sử dụng để đo những yếu tố như độ sáng và nhiệt độ, gửi kết quả đến hệ thống điều khiển và từ đó kích hoạt một dòng điện hoặc xung điện áp đến màng dẫn điện, kích hoạt cửa sổ tối đi. Cụ thể hơn, bề mặt của kính dần dần tối đi bất cứ khi nào nhiệt độ hoặc độ sáng trở nên quá cao. Điều này ngăn các phòng trở nên quá nóng và giảm nhu cầu sử dụng máy lạnh – yếu tố đặc biệt hữu ích trong thời tiết nắng gắt và các tòa nhà có mặt tiền lớn được lắp kính. Nó cũng dùng để chống chói vào những ngày nắng nhiều.

Vào những ngày nhiều mây và buổi tối, các cửa sổ sẽ luôn được giữ ở trạng thái “sáng”. Đội ngũ nhà nghiên cứu của Fraunhofer cũng đã suy nghĩ về tính phù hợp của công nghệ đối với việc sử dụng hàng ngày.

Schott giải thích: “Các cửa sổ không đột ngột tối đi, nhưng dần dần ngả màu trong vài phút. Tiêu thụ năng lượng rất thấp. Trong những trường hợp tối ưu, màng điện sắc chỉ cần điện cho quá trình chuyển mạch và một điện áp rất thấp đủ để bắt đầu quá trình pha màu. Vật liệu nhiệt điện hoàn toàn không cần điện, thay vào đó phản ứng thụ động với nhiệt do mặt trời tạo ra. Chúng có thể được sử dụng để bổ sung cho một hệ thống có thể chuyển đổi hoặc như một giải pháp thay thế”.

Cửa sổ thông minh chống bức xạ mặt trời -0
Những lớp phủ chỉ dày vài trăm micromet, và màng điện sắc và đế thủy tinh mỏng nhiệt sắc đều cực kỳ mỏng.

Switch2Save hứa hẹn tiết kiệm năng lượng rất lớn ở những khu vực có nhiệt độ bên ngoài cao - bằng cách giảm sử dụng hệ thống điều hòa không khí hoặc loại bỏ hoàn toàn nhu cầu sử dụng chúng. Tiến sĩ John Fahlteich, Điều phối viên Dự án Switch2Save và Trưởng nhóm Nghiên cứu tại Fraunhofer FEP, giải thích: “Ở những vùng ấm áp của Châu Âu, nhu cầu năng lượng làm mát và sưởi ấm của các tòa nhà hiện đại có thể giảm tới 70%”. Tiết kiệm không quá nhiều ở các vùng lạnh hơn, nhưng hệ thống cũng có thể được sử dụng để bảo vệ chống chói khỏi ánh sáng mặt trời trực tiếp”.

Về nguyên tắc, sự kết hợp của các lớp điện sắc và nhiệt mang lại tính linh hoạt cao nhất có thể. Bằng cách sử dụng công nghệ mới, kiến trúc sư và nhà phát triển có thể cung cấp nhiều giải pháp riêng lẻ cho nhiều khu vực và tòa nhà khác nhau. Fahlteich phát biểu: “Chúng tôi đã hoàn thành quá trình lắp đặt công nghệ tại Phòng khám Nhi của bệnh viện lớn thứ hai ở Hy Lạp, ở Athens và một tòa nhà văn phòng ở Uppsala, Thụy Điển. Ở cả hai tòa nhà, mức tiêu thụ năng lượng sẽ được theo dõi và so sánh trong cả năm”.

Sự nóng lên toàn cầu và các mục tiêu của Thỏa thuận Xanh châu Âu sẽ làm tăng đáng kể nhu cầu về “công nghệ xây dựng tiết kiệm năng lượng” trong vài năm tới - và tất cả những tòa nhà ở Liên minh châu Âu (EU) dự kiến sẽ không có carbon vào năm 2050. Mạng cửa sổ điện sắc và nhiệt của EU Dự án Switch2Save có thể đóng góp quan trọng vào việc này.

Diên San (Tổng hợp)

Các tin khác

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

AI và mặt trận an ninh phi truyền thống

Nếu động cơ hơi nước thúc đẩy cách mạng công nghiệp, Internet mở ra kỷ nguyên kết nối toàn cầu thì trí tuệ nhân tạo (AI) đang định hình nền văn minh số của thế kỷ XXI. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích to lớn, công nghệ này cũng bị các tổ chức tội phạm, mạng lưới lừa đảo và các nhóm cực đoan lợi dụng để gia tăng quy mô, mức độ tinh vi của các cuộc tấn công mạng, gian lận tài chính hay thậm chí là khủng bố.

Cuộc chiến của niềm tin

Cuộc chiến của niềm tin

Có những thứ vũ khí không phát ra tiếng nổ. Nó không để lại hố bom, không làm rung cửa kính, cũng không hiện lên trên bản đồ quân sự. Nhưng, nó âm thầm đi vào điện thoại, bảng tin, nhóm chat, những cuộc tranh luận gia đình và cả lá phiếu của cử tri. Tin giả, trong hình hài mới của thời trí tuệ nhân tạo (AI), đang trở thành một thứ vũ khí như thế.

Phát động cao điểm thi đua 70 ngày đêm lập thành tích xuất sắc chào mừng kỉ niệm 70 năm Ngày truyền thống lực lượng Cảnh sát kinh tế

Những người gác cửa vùng kinh tế Đông bắc

Suốt hơn 45 năm xây dựng và trưởng thành, từ 14 cán bộ, chiến sĩ đầu tiên đến đơn vị Anh hùng Lực lượng vũ trang nhân dân thời kỳ đổi mới, Phòng Cảnh sát điều tra tội phạm về tham nhũng, kinh tế, buôn lậu và môi trường Công an tỉnh Quảng Ninh đã lặng lẽ giữ vững trận tuyến bảo vệ nền kinh tế, đấu tranh với tham nhũng, buôn lậu, hàng giả và tội phạm kinh tế, góp phần giữ gìn kỷ cương pháp luật, môi trường đầu tư và sự bình yên của nhân dân đất mỏ.

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Kỳ I: Pháo đài “Mắt cáo” và “Tam giác vàng” hợp phì

Trong thế giới lượng tử, luật chơi của các điệp viên truyền thống hoàn toàn bị phá sản. Hãy tưởng tượng một bức thư mật được viết bằng các hạt ánh sáng. Chỉ cần một cái nhìn lén lút của mật thám, bức thư sẽ ngay lập tức tự hủy và phát tín hiệu báo động về trung tâm đầu não. Đó không phải là phép thuật, đó là Phân phối khóa lượng tử (QKD) - thứ đang giúp Bắc Kinh xây dựng một hệ thống thông tin liên lạc quốc phòng mà không một siêu máy tính nào của phương Tây có thể giải mã.

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Lần theo những “mắt xích tử thần”

Ma túy đá hay các chất ảo giác, muốn đưa vào cơ thể, người nghiện ngập luôn cần đến những “dụng cụ trung gian” - đó là những chiếc nỏ thủy tinh uốn lượn, những chiếc bình khò tinh vi. Lâu nay, dư luận thường chỉ chú ý đến các đường dây mua bán ma túy mà ít ai biết rằng, phía sau dòng chảy đen tối đó là một thị trường ngầm cung cấp “đồ chơi” cho việc sử dụng ma túy vô cùng béo bở. Những kẻ núp bóng sản xuất, cung cấp các vật dụng này đang trở thành nguồn tiếp tay cho làn sóng tội phạm ma túy biến tướng.

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

UAV Ukraine đã xuyên thủng phòng không của Moscow như thế nào?

Hàng trăm UAV Ukraine tấn công Moscow đã khiến hệ thống phòng không Nga rơi vào tình thế quá tải. Đằng sau đó là một hệ sinh thái UAV tấn công tầm xa đang được Kiev phát triển, với chi phí thấp hơn tên lửa hành trình nhưng đủ sức buộc Moscow phải phân tán, tiêu hao và liên tục điều chỉnh năng lực phòng thủ.

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Công nghệ “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện giấc mơ làm cha

Đi khám phát hiện không có tinh trùng (vô tinh) người đàn ông bật khóc ngay khi bước ra cửa phòng khám. Anh nghĩ rằng cuộc đời mình không thể có con được nữa. Thất vọng, hoang mang khiến anh sợ làm lỡ duyên của vợ. Trước đây, y học đã nghiên cứu và tìm ra phương pháp nuôi cấy tinh tử thành tinh trùng, mang lại hy vọng có con cho những người đàn ông vô tinh. Nhưng hiện nay, nhờ sự tiến bộ của y học, công nghệ đã “biến” những ông bố “vô tinh” thực hiện được giấc mơ làm cha bằng mổ vi phẫu tinh hoàn tìm tinh trùng.

Đại tá Ngô Thuận Lăng, Trưởng Phòng Cảnh sát kinh tế Công an TP Hồ Chí Minh chia sẻ về vụ án.

Điều gì đẩy người trẻ vào vòng lao lý?

Những cuộc gọi, những buổi tư vấn trong vụ án "hợp đồng kỳ nghỉ" không chỉ khiến hàng nghìn người mất tiền mà còn đẩy nhiều nhân viên telesale ngoài 20 tuổi vướng vào vòng lao lý. Đằng sau những bản án là áp lực kiếm tiền, sự thiếu định hướng và những ranh giới pháp lý, đạo đức bị xóa nhòa, khiến không ít người trẻ trở thành mắt xích trong các đường dây lừa đảo.

Chợ tương tác ảo và hệ lụy khôn lường

Chợ tương tác ảo và hệ lụy khôn lường

Phía sau những tài khoản viral (mức độ nổi tiếng) tạo sóng gây bão trên mạng xã hội, là đội quân đếm like, câu view thời vụ. Ít ai ngờ, chợ like “ảo” và view “ma” này đã tiếp tay cho những chiêu trò lừa đảo tinh vi của tội phạm trên không gian mạng...

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Cảm biến lượng tử truy tìm tín hiệu vô tuyến

Giữa môi trường tác chiến điện từ ngày càng phức tạp, nơi hàng trăm nguồn phát tín hiệu có thể xuất hiện đồng thời trên chiến trường, quân đội Mỹ đang tìm kiếm những công cụ mới để nâng cao năng lực nhận thức tình huống. Trong nỗ lực đó, các nhà khoa học thuộc Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Lục quân Mỹ (ARL) vừa trình diễn một cảm biến lượng tử thế hệ mới có khả năng xác định hướng của trường điện từ tần số vô tuyến trong không gian ba chiều.

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

UAV cải tiến có thể tự “săn mồi” trong vùng gây nhiễu

Chiến trường tương lai có thể không còn được quyết định bởi số lượng UAV, mà bởi khả năng chúng tiếp tục chiến đấu khi bị "làm mù" và "cắt đứt liên lạc". Một công bố mới từ Trung Quốc về thuật toán AI HG-STR đang thu hút sự chú ý của giới quân sự khi tuyên bố giúp bầy UAV tự phối hợp truy tìm mục tiêu trong môi trường tác chiến điện tử phức tạp.

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Bóng đen sau cánh cửa 37 quốc gia

Tháng 2/2026, khi Palo Alto Networks công bố báo cáo về một chiến dịch gián điệp mạng quy mô toàn cầu, Pete Renals, Giám đốc Chương trình An ninh quốc gia của Unit 42, đã dùng một so sánh rất nặng. Ông nói với Recorded Future News rằng đây có thể là vụ xâm phạm hạ tầng chính phủ toàn cầu nghiêm trọng nhất do một nhóm được nhà nước hậu thuẫn thực hiện kể từ SolarWinds. So sánh ấy không ồn ào. Nhưng ai từng theo dõi SolarWinds năm 2020 đều hiểu nó nặng đến mức nào.

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU sẽ gia nhập “mặt trận” chip AI

EU dự kiến tham gia sáng kiến chip AI do Mỹ khởi xướng, đánh dấu bước dịch chuyển đáng chú ý trong nỗ lực của phương Tây nhằm kiểm soát chuỗi cung ứng công nghệ chiến lược và kiềm chế tham vọng công nghệ của Trung Quốc.

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Gián rít Madagascar - trinh sát toàn năng trong tương lai?

Công nghệ điện tử - tự động hóa và trí tuệ nhân tạo phát triển, nhiều sản phẩm viễn tưởng bước ra khỏi phim ảnh để vào đời thực. Tiên phong có gián rít Madagascar “côn trùng người máy” đầu tiên của các nhà khoa học Đức.

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Số phận của chiếc MQ1-Predator

Nhiệm vụ chính của máy bay không người lái MQ-1 Predator là ngăn chặn và tiến hành trinh sát vũ trang chống lại mục tiêu quan trọng, dễ bị phá hủy. Khi không thực hiện nhiệm vụ chính, MQ-1 sẽ cung cấp hoạt động trinh sát, giám sát và xác định mục tiêu để hỗ trợ chỉ huy Lực lượng Liên hợp.

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Thế giới không thể lơ là trước cuộc chiến chống Ebola

Một “con bệnh” từ những cánh rừng châu Phi lại trỗi dậy, gióng lên hồi chuông cảnh báo về sự mong manh của an ninh y tế toàn cầu. Virus Ebola, với tỷ lệ tử vong cao và khả năng gieo rắc nỗi kinh hoàng đang bùng phát trở lại. Một cuộc chiến mới với ngành y tế thế giới lại bắt đầu.

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Nhân tố con người trong kỷ nguyên AI quân sự

Xu hướng đưa trí tuệ nhân tạo (AI) vào lĩnh vực quân sự ngày càng tăng, nhưng cơ chế quản lý vẫn chưa rõ ràng. Dù mang lại nhiều lợi ích cho ngành tình báo và hậu cần, việc quá phóng đại năng lực AI dễ đẩy cao căng thẳng toàn cầu và gây ra những sai sót hệ thống. Trước thực trạng đó, bà Jacquelyn Schneider, Giám đốc Sáng kiến Mô phỏng Chiến tranh và Khủng hoảng tại Viện Hoover (Đại học Stanford), nhận định rằng kiểm soát an toàn từ khâu phát triển và nâng cao tư duy phản biện cho quân nhân là giải pháp cốt lõi.