Güneş ışığının evin içerisine girmesine izin veren veya engelleyen akıllı pencereler halihazırda zaten kullanılıyor. Bununla birlikte yeni çok katmanlı pencereler birden fazla filtreleme sunarak daha fazla enerji tasarrufu sağlayabiliyor. Mevcut ısı ve ışığa duyarlı fotokromik pencerelerde kullanıcılar, camın opaklığını ayarlayarak odaya ne kadar güneş ışığı gireceğini kontrol edebiliyor. Ancak opaklık yükseltildikçe odaya daha az ışık giriyor ve dolayısıyla odanın ısınması önleniyor. Bu, sıcak yaz aylarında güzel olsa da kışın istenen bir durum değil. Yani insanları, sıcak yaz günlerinde görünür ışığın parlaklığını isterken, kızılötesi ışığın ısısını istemeyebilir. Kışın ise her ikisini de muhtemelen isterler. Bu noktada yeni “sıvı pencere” devreye giriyor.
Toronto Üniversitesi‘nde Prof. Ben Hatton liderliğindeki bir grup bilim insanı tarafından geliştirilen bu üründe kalamar, mürekkepbalığı ve krilin renk değiştiren derisinden ilham alınmış durumda. Bu hayvanlar derilerinin altındaki hücreleri kontrol ederek ışığa karşı renk değiştirebiliyor. Doğadan ilham alınarak geliştirilen çok katmanlı sıvı pencere geniş bir ısı/ışık kontrolü sağlıyor. Farklı pigmentler (veya diğer moleküller) içeren sıvıları her bir tabakadaki kanalların içine veya dışına pompalayarak, bir bütün olarak pencere için farklı optik kalite kombinasyonları seçilebiliyor.
Yüzde 50’ye varan enerji tasarrufu
Sonuç olarak yazın pencereden gelen güneş ışığının ısısının içeriye girmesi engelleniyor fakat yumuşak bir aydınlıktan da taviz verilmiyor. Veya kışın hem sıcaklığın hem de ışığın içeriye girmesi sağlanıyor. Geliştirilen prototiplerin performansına dayalı bilgisayar modellerinden yararlanan bilim insanları, sıvı pencereler yalnızca kızılötesi ışığın iletimini modüle etmek için kullanılsa bile, bir binanın yılda yaklaşık yüzde 25 daha az ısıtma, soğutma ve aydınlatma enerjisi kullanacağını tahmin ediyor. Pencereler aynı zamanda görünür ışığı kontrol etmek için kullanılsaydı, bu rakamın yaklaşık yüzde 50 olacağını söylüyor. Çalışmayla ilgili makalenin başyazarı Raphael Kay, “Binalarımıza giren güneş enerjisinin miktarını, türünü ve yönünü stratejik olarak kontrol edebilirsek, ısıtıcılardan, soğutuculardan ve aydınlatmadan beklediğimiz işi büyük ölçüde azaltabiliriz.”
Öte yandan binalar, küresel enerji arzımızın yüzde 32 tüketiyor; bu, yüzyılın ortasına kadar iki katına çıkması beklenen oldukça büyük bir ayak izi. Dolayısıyla hedeflenen net sıfır karbon için binaların tükettiği enerjinin düşürülmesi ve dönüştürülmesi oldukça önemli olacaktır. Yapılan çalışma PNAS’ta yayınlandı.