Окно в будущее

Специалисты называют «умным» стеклом то, которое может менять свои свойства (прозрачность, цвет, температуру), способно самоочищаться и реагировать на касания. Нажал на кнопку – стекло из прозрачного стало матовым. Датчик дождя заметил капли – окно само закрылось, чтобы вода не попала в квартиру. «Умные» стекла еще не вошли в нашу привычную жизнь, но путь этот уже начали – в основном в офисах крупных компаний, отелях или домах миллионеров. Благодаря своим «навыкам» такое стекло помогает экономить на отоплении, освещении и кондиционировании, да и просто – жить в большем комфорте. Но стоит такой комфорт немало, и пока это главная причина того, что наша повседневная жизнь не напичкана «умным» стеклом.

УМНЫЙ — ЗНАЧИТ МЕНЯЮЩИЙСЯ

Самое популярное свойство смарт-стекла – менять прозрачность на матовость и наоборот. Остекление из такого материала часто используют в офисах, чтобы обеспечить конфиденциальность в нужный момент. Как это работает? Крат ко говоря, от электричества. Такое стекло состоит из двух слоев, между которыми размещена специальная пленка, подключенная к сети. Когда стекло выключено, оно матовое. Как только мы нажмем на кнопку пульта и подадим электричество, оно станет прозрачным. Причем это происходит за пару секунд. Что за волшебная пленка? Это электропроводящее покрытие, в котором находятся жидкокристаллические частицы. Без электричества они располагаются хаотично, и стекло остается матовым. При подаче электричества кристаллы выстраиваются перпендикулярно слоям пленки, делая стекло прозрачным. Снаружи обе стороны стекла оклеены пленкой, которая защищает изделие от агрессивного воздействия моющих средств и попадания воды на внутренние слои. Цвет стекла может быть разным: молочно-белым, светло-голубым, серым... Однако настоящие «умные» стек[1]ла способны не только становиться матовыми, но и, например, транслировать пейзажи или выполнять более функциональные задачи. Пока такие окошки купить нельзязя – сейчас они существуют в виде довольно громоздких и очень дорогих инженерных прототипов. Хотя увидеть их в работе можно. Подобные устройства нередко демонстрируют на выставках потребительской электроники. Первым «умным окном» корейская компания Samsung называла сенсорный прозрачный экран с диагональю 46 дюймов, который она привезла на выставку CES еще в 2012 году. Уже тогда экран реагировал на касания, открывая и закрывая «жалюзи» и взаимодействуя с установленными прямо в окно виджетами. Окно Samsung Smart Window также позволяло проверить электронную почту, узнать погоду на несколько дней, почитать свежую прессу, кулинарные рецепты. При желании пользователь мог превратить его в зеркало или фоторамку. А вот стартап SunnySide при поддержке бизнес-акселератора Samsung C-Labs в прошлом году разработал серийный вариант «умного» окна, которое, как утверждали разработчики, скоро можно будет купить где угодно. Окно способно имитировать солнечный свет, при этом оно не просто светится, а еще и подстраивает угол падения «лучей», опираясь на время суток. Оно снижает или увеличивает интенсивность освещения, используя данные от внешних источников. Производитель сообщал, что SunnySide даже помогает вырабатывать витамин D, а его яркость и цветовая температура изменяются вручную через приложение для «умного» дома. Увы, этим возможности окна ограничиваются – никаких вам виджетов и пейзажей. Зато его можно разместить даже в подземном бункере или в санузле вместо обычного источника освещения. Хороший получится светильник и, главное, полезный: витамина D всем сейчас очень не хватает.

С – ЗНАЧИТ СЕНСОРЫ

С некоторыми видами смарт-стекла мы все же соприкасаемся каждый день. Буквально – соприкасаемся. Это сенсорные экраны наших телефонов. Еще 15 лет назад сложно было представить, что мы перестанем нажимать на кнопки и будем «свайпать» и «тапать», а теперь это в порядке вещей. Но стать по-настоящему массовым сенсорный дисплей смог не сразу. Впервые он появился в США еще в начале 1970-х, но применялся только в дорогой медицинской и научной аппаратуре. Популяризировали сенсорные дисплеи геймеры, когда в 2004 году вышла система Nintendo DS с двумя экранами, один из которых был сенсорным. Вскоре появились первые iPhone, iPad, а уже спустя пару лет смартфоны, планшеты, ноутбуки и другие сенсорные гаджеты стали выпускаться многими компаниями. Тогда это были резистивные сенсорные дисплеи. Очень дешевые, они состояли из стеклянной подложки и пластиковой мембраны. На обе части наносилось специальное покрытие, а между стеклом и мембраной располагались микроизоляторы. Нажатие на экран замыкало панель и мембрану, а специальный контроллер регистрировал изменение сопротивления. Так устройство понимало, в какую именно область экрана пользователь нажал. Со временем такие дисплеи уступили место емкостным сенсорным панелям. Стекло начали напрямую покрывать прозрачным резистивным материалом. К сожалению, оно стиралось, страдало от непогоды и не реагировало на касания в перчатках. Чтобы устранить недостаток, инженеры компании Samsung решили убрать чувствительные электроды на внутреннюю сторону. Теперь экранные стекла потребляют крайне мало энергии, почти не подвержены перепадам температуры и не страдают от загрязнений. Конечно, смарт-стекла используются не только в смартфонах и «умных» окнах. В авиалайнере Boeing 787 Dreamliner вместо заслонок иллюминаторов стоят электрохромные стекла, которые сами затемняются при взлете и посадке. В Ferrari 575 M Superamerica и некоторых моделях Maybach крыша тоже изготовлена из смарт-стекла. А на 88-м этаже башни Eureka Towers в Мельбурне находится стеклянный куб. В него можно зайти, он выдвинется из здания на три метра и… станет прозрачным. Такая вот экстремальная смотровая площадка на высоте 274 м. Смарт-стекло – инновационный материал, возможности которого ограничиваются только нашей фантазией и физикой. Ну и еще ценой, которую мы готовы (или не готовы) за эти чудеса платить.