Hệ thống cửa sổ nước phỏng theo mạch máu để tăng tính hiệu quả về năng
lượng cho các toà nhà
Các nhà nghiên cứu tại trường đại học Toronto nói rằng họ có thể cải thiện hiệu suất năng lượng của các toà nhà bằng cách gắn lên các tấm cửa sổ những ống dẫn nước nhỏ. Theo các nhà khoa học, những ống dẫn nước này được lấy cảm hứng từ hệ thống mạch máu trong tự nhiên, như là trên cơ thể con người, và nó có thể giúp giảm từ 7 - 9 độ C nhiệt độ của toà nhà vào mùa Hè, và giảm lượng nhiệt bị mất vào mùa Đông.
Các nhà nghiên cứu đã phát triển một tấm polymer dẻo trong suốt với "lớp làm mát" làm bằng silicon sạch, bên trong có chứa những ống dẫn nước nhỏ với chiều cao từ 1-2mm và bề rộng là 100 micromet. Thông qua hệ thống này, nước có nhiệt độ phòng sẽ được luân chuyển vào và ra từ một nguồn chứa bên trong với tốc độ khoảng 2ml/phút.
Tấm polymer này đã được gắn lên một cửa sổ mẫu có kích thước 10 x 10 cm, và được phân tích bởi một camera hồng ngoại. Các nhà nghiên cứu cho biết, nhiệt độ của cửa sổ, vốn đã được làm nóng nhân tạo, đã giảm từ 7 đến 9 độ C. Vì nhiệt độ của nước thấp hơn so với nhiệt độ so với cửa sổ, nên nó có thể hấp thu nhiệt và toả đi. Quá trình này sẽ diễn ra ngược lại vào mùa Đông, khi nước có nhiệt độ phòng sẽ sưởi ấm phần còn lại của cửa sổ. Trong cả hai trường hợp, ý tưởng là chiếc cửa sổ sẽ làm một tấm chắn hiệu quả trong việc chuyển lưu khí nóng, giúp cho toà nhà có hiệu suất năng lượng tốt hơn.
Khi được đổ đầy nước, thì các ống nước nhỏ sẽ không thể nhìn xuyên suốt rõ ràng được, tuy nhiên khi được đổ một chất lỏng khác có thể khúc xạ ánh sáng tương tự như các vật liệu xung quanh, chúng sẽ gần như vô hình. Các nhà nghiên cứu đề xuất nhiều chất lỏng khác nhau để có thể dùng vào nhiều mục đích tạo hiệu ứng mang tính thẩm mỹ, chẳng hạn như tạo màu sắc hay là độ trong suốt.
Hệ thống mạch máu của con người chính là nguồn cảm hứng để các nhà nghiên cứu tạo ra tấm cửa sổ này, khi trời quá nóng hoặc quá lạnh các mạch máu có thể nở ra hoặc co lại để giảm hiện tượng mất nhiệt. Ngoài ra, công nghệ này cũng có thể ứng dụng vào các tấm pin quang điện để tăng hiệu năng của chúng ở nhiệt độ thấp.
