Cửa sổ kiểm soát ánh sáng lấy cảm hứng từ da mực
Cửa sổ do Đại học Kỹ thuật Toronto phát triển gồm nhiều lớp, mỗi lớp chứa các rãnh với chất lỏng có đặc tính quang học khác nhau.
Nhóm chuyên gia tại Đại học Kỹ thuật Toronto, Canada, phát triển "cửa sổ lỏng" với tiềm năng giảm chi phí năng lượng sử dụng cho việc sưởi ấm, làm mát và chiếu sáng, Interesting Engineering hôm 4/2 đưa tin. Thiết bị mới đạt được điều này nhờ tối ưu hóa bước sóng, cường độ và sự phân tán ánh sáng truyền qua cửa sổ. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí The Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Nguyên mẫu cửa sổ do Đại học Kỹ thuật Toronto chế tạo gồm nhiều lớp, mỗi lớp chứa các rãnh với chất lỏng có đặc tính quang học khác nhau. (Ảnh: Raphael Kay/Adrian So)
Nguyên mẫu gồm các tấm nhựa phẳng với những rãnh dày vài mm, có thể được bơm thêm chất lỏng. Chất lỏng cấu tạo từ các sắc tố, hạt hoặc phân tử khác tùy chỉnh để kiểm soát loại ánh sáng đi qua và hướng phân bố.
Các tấm nhựa có thể kết hợp thành một khối gồm nhiều lớp, mỗi lớp đảm nhiệm các chức năng khác nhau như kiểm soát cường độ, lọc bước sóng hoặc điều chỉnh sự tán xạ của ánh sáng truyền trong nhà.
Thiết kế này lấy cảm hứng trực tiếp từ một số loài mực có da chứa các lớp cơ quan chuyên biệt xếp chồng lên nhau, bao gồm tế bào sắc tố (chromatophore) - kiểm soát sự hấp thụ ánh sáng - và tế bào iridophore - ảnh hưởng đến sự phản xạ và độ óng ánh. Những yếu tố này kết hợp với nhau để tạo ra hành vi quang học độc đáo.
J. Alstan Jakubiec, thành viên nhóm nghiên cứu, xây dựng các mô hình máy tính chi tiết dựa trên những phép đo đạc của nguyên mẫu. Nhóm cũng xây dựng các thuật toán điều khiển khác nhau để kích hoạt hoặc dừng kích hoạt mỗi lớp, giúp đáp ứng với các điều kiện xung quanh thay đổi.
"Nếu chỉ có một lớp điều chỉnh sự truyền ánh sáng cận hồng ngoại, thậm chí chưa chạm đến phần ánh sáng khả kiến của quang phổ, chúng tôi đã tiết kiệm được khoảng 25% năng lượng sưởi ấm, làm mát và chiếu sáng hàng năm. Nếu có hai lớp, hồng ngoại và khả kiến, thì tỷ lệ này gần đạt 50%. Đây là những khoản tiết kiệm đáng kể", Raphael Kay, chuyên gia tại Đại học Kỹ thuật Toronto, nói.
"Chúng tôi cũng đang nghiên cứu cách mở rộng quy mô hệ thống hiệu quả để bao phủ được toàn bộ tòa nhà. Điều đó sẽ tốn nhiều công sức nhưng có thể thực hiện với các vật liệu đơn giản, không độc hại, chi phí thấp", Benjamin D. Hatton, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết. Ông hy vọng nghiên cứu mới sẽ là bước đệm cho các phương pháp quản lý năng lượng sáng tạo hơn trong các tòa nhà tương lai.
Nguyên lý hoạt động của hộp số tự động
Nếu bạn đã từng điều khiển một chiếc ôtô số tự động, chắc chắn bạn sẽ nhận ra hai điều khác biệt rõ ràng giữa một chiếc xe số tự động và chiếc xe sử dụng số cơ khí gài bằng tay.
Hướng dẫn cách trồng mướp đắng sai quả tại nhà
Trồng khổ qua (mướp đắng) không hề... khổ chút nào mà trái lại, trồng loại cây này khá dễ dàng từ khâu gieo hạt, chăm sóc, đến thu hoạch.
Kỹ thuật trồng cây hoa lan hồ điệp trong chậu
Cách trồng lan hồ điệp mới mua về là vấn đề được rất nhiều người quan tâm. Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn nắm được phương pháp trồng lan hồ điệp đơn giản nhất.
Cách đơn giản để phòng tránh hỏa hoạn vì chập điện không phải ai cũng biết
Trong khuôn khổ bài viết này, tác giả chỉ tập trung nguyên nhân gây hỏa hoạn vì quá tải hay vì chập điện.
Những ứng dụng của kim loại Bạc từ quá khứ đến hiện tại
Bạc là một trong những kim loại linh hoạt nhất trên Trái đất, với sự kết hợp độc đáo giữa các công dụng như một kim loại quý và kim loại công nghiệp.
Kỹ thuật trồng hoa violet nở đúng dịp Tết chỉ vài bước đơn giản
Hoa violet có tên khoa học là Saintpaulia, tên tiếng Anh là African violet. Đây là một loài hoa đẹp dễ trồng, nở quanh năm mà không tốn công chăm sóc.
