スタンフォード大学のエンジニアが開発し、8月9日にジャーナルJouleでオンラインで発表された研究で説明されているスマートウィンドウは、動的ウィンドウと呼ばれる既存の代替と比較して、まったく異なる原理に依存しています。新しいアプローチでは、透明電極の上に金属イオンを含む高分子ゲルを使用します。電圧が印加されると、金属イオンが電極をメッキし、すべての波長の光を遮断します。反対の電圧が印加されると、ウィンドウは透明に戻ります。
新しいアプローチには、既存のエレクトロクロミックウィンドウテクノロジーと比較していくつかの利点があります。研究を主導したスタンフォード大学の材料科学および工学教授であるマイケルマクギー氏はこのように述べています。
「多くの人が動的に色付きのウィンドウを使いたいと思っています。高すぎるため、入手可能な製品の購入を急いでいるとは思いません」とMcGeheeはLive Scienceに語った。 「入手可能なエレクトロクロミックウィンドウには、数ミクロンの比較的高価なエレクトロクロミック材料があります。その材料を下に置くプロセスは非常にコストがかかります。」
McGeheeは、ガラスにポリマー溶液を注入することを含む彼のチームによって開発されたプロセスは本質的に安価であり、特に建設において着色ウィンドウのより広範な使用への道を開く可能性があると付け加えました。
McGeheeによれば、この技術はこれまで主に航空機や自動車で使用されています。たとえばボーイングは、旗艦787ドリームライナーのジェット旅客機に着色窓を取り付けました。一部の高級車メーカーは、エレクトロクロミック材料を使用してバックミラーを製造しています。しかし、より低いコストで、このタイプのテクノロジーの使用はさらに拡大する可能性があると研究者らは述べた。
「それらはあらゆる種類の建物、家、より大きな商業ビルの窓で使用することができます」とマックギーは付け加えました。 「私たちは自動車会社と話し合っており、彼らはサンルーフまたはバックウィンドウにそれを置くことに非常に興味があります。眼鏡は、特に常に眼鏡をかけていて処方レンズを必要とする人々にとって、エキサイティングなアプリケーションです。」
建物の場合、窓に色を付けると、部屋に入る光の量を調整できるので、冷暖房のコストを最大20％削減できる可能性があるとMcGehee氏は述べています。
完全に透明または完全に暗いモードに加えて、ウィンドウを部分的に色付けして、一部の光のみを除去することができる、とマックギー氏は語った。部屋の中にいる人は、サングラスをかけているのと同じように、外をはっきりと見ることができます。
「まぶしさを軽減するために光の90％を遮断することができますが、そこに何があるか見ることができます」とMcGeheeは言いました。 「ブラインドや飛行機の中にいるようなものではありません。プラスチックを引き下げると、視界が完全に消えてしまいます。」
McGeheeは、以前の技術と比較して、新しい動的ウィンドウは金属の使用のおかげでより耐久性があり、太陽への露出によって劣化しないと述べました。実験中、研究者たちは窓を少なくとも5500回開閉し、光の透過率に変化は見られませんでした。
研究者達によれば、窓はまた、青を含むすべての波長を等しくフィルタリングします。
「他のいくつかの窓は青く見え、内部の人々は他の波長よりも多くの青い光を透過させるので、青く見える」とマックギー氏は語った。
これまでのところ、研究者は10平方インチ（25平方センチメートル）を測定する小規模なプロトタイプを構築しています, しかし、彼らはテクノロジーのスケールアップを支援する可能性のあるメーカーとすでに交渉中であると述べた。
