Het slimme raam bestaat uit geleidende glasplaten met daarop metaalionen. Die ionen kunnen in reactie op een elektrische stroom binnenkomend licht tegenhouden, zo schrijven de onderzoekers in het blad Joule. “We zijn opgewonden, omdat deze dynamische technologie het in zich heeft om de verlichting in ruimtes of voertuigen te optimaliseren en de kosten van verwarming en koeling met zo’n 20 procent terug te dringen,” vertelt onderzoeker Michael McGehee.
Natuurlijk zijn ramen die het ene moment meer licht doorlaten dan op het andere moment niet helemaal nieuw. Maar eerder ontwikkelde slimme ramen werkten heel anders dan het exemplaar van McGehee en collega’s. Huidige slimme ramen zijn gemaakt van materialen – zoals wolfraamoxide – die van kleur veranderen als je ze blootstelt aan elektriciteit. Maar die aanpak heeft een aantal nadelen. Zo zijn de gebruikte materialen duur en kan het tot wel 20 minuten duren tot een raam merkbaar minder licht doorlaat. Daarnaast takelen de gebruikte materialen door de tijd heen af, waardoor een raam steeds minder goed ‘gedimd’ kan worden.
Het slimme raam van McGehee en collega’s heeft die problemen niet. Zo hebben de onderzoekers bijvoorbeeld al aangetoond dat ze het raam 5000 keer ondoorzichtig kunnen maken, zonder dat de minimale hoeveelheid licht die het ondoorzichtige raam nog doorlaat, oploopt. Bovendien gaat het heel snel: het raam kan binnen een halve minuut ondoorzichtig worden. “Er zijn heel veel momenten geweest waarop we dachten: hoe is het mogelijk dat we iets bedacht hebben dat zo snel werkt?” erkent McGehee. “We hebben wat er al was niet aangepast. We zijn echt met een compleet nieuwe oplossing gekomen.”
De onderzoekers zien grote mogelijkheden voor de slimme ramen. Zo zouden ze toegepast kunnen worden in gebouwen, maar ook in auto’s en zelfs in zonnebrillen. Maar dan moet de technologie eerst worden opgeschaald. Het ontwikkelde prototype is slechts 10 bij 10 centimeter groot. Daarnaast willen de onderzoekers ook de productiekosten beperken, zodat hun slimme raam werkelijk kan concurreren met de slimme ramen die reeds op de markt zijn.
