Ramen zijn meestal de zwakke schakel in de energie-envelop van een huis. Ze laten zeker licht binnen, wat geld bespaart op lampen. Ze laten warmte binnen, wat helpt in de winter, maar pijn doet in de zomer. Maar laten we eerlijk zijn: de meeste mensen beschouwen hun ruiten niet als hightech. Een startup genaamd Research Frontiers probeert die mentaliteit te corrigeren. Ze hebben een technologie gepatenteerd die een raam binnen enkele seconden van kristalhelder naar ondoorzichtig verandert. Geen gedoe meer met rolgordijnen. Gewoon een schakelaar.
We vertrouwen al tientallen jaren op gordijnen en mini-jaloezieën. Ze blokkeren de zichtlijnen, maar ze lekken licht. En hitte. Hangende deeltjesapparaten (SPD) lossen dat lek op. Deze systemen, ook wel lichtkleppen genoemd, gebruiken microscopisch kleine, lichtabsorberende deeltjes om de transmissie te regelen. Binnen enkele seconden gaat u van transparant naar donker. Het is geen magie. Het is natuurkunde. En het is beschikbaar voor het achteraf aanpassen van uw huidige glas.
Hoe SPD Windows eigenlijk werkt
Je hebt geen PhD nodig om de mechanica hier te krijgen. Beschouw het raam als een sandwich. Een Suspended Particle Device -venster bestaat uit twee hoofdlagen van glas of plastic. Deze ruiten zijn bekleed met een transparant geleidend materiaal. Daartussen ligt een vloeibare suspensie of film. In die vloeistof drijven miljoenen kleine zwarte deeltjes.
Hier is de volgorde van de gebeurtenissen wanneer u de schakelaar omdraait:
- Je brengt een matige spanning aan op de geleidende coating.
- De elektriciteit raakt de zwevende deeltjes.
- De deeltjes zijn uitgelijnd in een rechte, evenwijdige lijn.
- Licht stroomt door de gaten zoals water door een houten hekwerk.
Schakel de stroom uit? De deeltjes verspreiden zich. Ze keren terug naar een willekeurig, chaotisch patroon. Ze blokkeren het licht. Door de spanning aan te passen, kunt u het raam dimmen tussen volledig helder en volledig ondoorzichtig. Het is een continuüm van controle.
Besturingsopties en compatibiliteit
Je zit niet vast aan één knop aan de muur. Research Frontiers biedt verschillende manieren om de tint te beheren. Sommige opstellingen maken gebruik van een reostaat, waardoor handmatig dimmen mogelijk is. Anderen integreren voor het gemak afstandsbedieningen.
Voor de technisch zware huiseigenaar kunt u volledig automatisch gaan. Fotocellen detecteren de intensiteit van de zon. Sensoren detecteren de bezetting van de ruimte. Het raam past zich aan zonder dat u een vinger hoeft uit te steken.
Dit is niet alleen theoretisch. Research Frontiers bezit ongeveer 470 patenten op deze technologie. Ze geven licenties aan grote spelers als Polaroid en GE. Je ziet nu overal hangende deeltjesapparaten, alleen niet altijd op je ramen. Ze zitten in zonnedaken, achteruitkijkspiegels, skibrillen en zelfs flatpanelcomputerschermen. De technologie is volwassen. Het komt slechts zelden voor in retrofitsets voor woningen.
Bestaande ramen achteraf aanpassen
De grootste aarzeling voor huiseigenaren zijn de kosten. Het vervangen van elk raam in een huis is duur. En ontwrichtend. Research Frontiers heeft dit aangepakt met een specifiek patent: nr. 6,429,961. Het behandelt “Methoden voor het achteraf uitrusten van Windows met schakelbare en niet-schakelbare raamverbeteringen.”
Dit betekent dat u uw bestaande glas kunt opwaarderen. Je hoeft de frames niet uit te scheuren. Je installeert de SPD-folie of -paneel over of binnen de bestaande unit. Het is een praktische oplossing voor oudere woningen waar nog enkel glas of ouder dubbel glas aanwezig is.
Realiteitscheck op het gebied van energie-efficiëntie
Dit is de vraag die iedereen stelt: “Als ik elektriciteit moet gebruiken om het raam schoon te maken, is dat dan niet inefficiënt?”
De wiskunde zegt nee. Naar verluidt kun je in een gemiddeld huis ongeveer 15 grote SPD-slimme ramen van stroom voorzien voor minder elektriciteit dan een standaard nachtlampje verbruikt. Het energieverbruik om de heldere toestand te behouden is verwaarloosbaar. De energiebesparingen door verminderde koellasten en kunstmatige verlichting compenseerden dat kleine verbruik ruimschoots. Het betaalt zichzelf terug in comfort- en energierekeningen.
De geschiedenis van lichtblokkerende kristallen
De technologie heeft een raar oorsprongsverhaal. Edwin Land, de uitvinder van de polaroidcamera, bouwde het eerste apparaat met SPD’s. Maar hij ontdekte het onderliggende principe niet. Een hond deed dat.
Ruim een eeuw geleden gaf een Engelse scheikundige zijn hond kininebisulfaat tegen maagklachten. De hond urineerde op een bakje met jodium. De scheikundige zag dat zich groene kristallen in het mengsel vormden. Hij realiseerde zich dat deze kristallen licht konden filteren. Land gebruikte deze lichtabsorberende kristallen later om getinte glazen te maken. Het principe bleef hetzelfde. Lijn de deeltjes uit voor zichtbaarheid. Verspreid ze voor privacy.
Voorbij SPD’s
Hangende deeltjesapparaten zijn krachtig, maar ze zijn niet het enige spel in de stad. In sommige slimme venstertoepassingen kunt u vloeibare kristallen tegenkomen. De technologie bestaat al jaren en drijft alles aan, van laptopschermen tot architectonisch glas. Dan zijn er nog de elektrochromische stoffen, die soortgelijke functies uitvoeren, maar een andere chemische reactie gebruiken om de tintdichtheid te veranderen.
We zullen hierna naar die alternatieven kijken. Maar voorlopig biedt de mogelijkheid om uw ramen aan en uit te zetten een niveau van controle dat traditionele zonwering eenvoudigweg niet kan evenaren. Je behoudt het zicht wanneer jij dat wilt. Je doodt de schittering wanneer je het nodig hebt. En je doet het met een fractie van de energie die je zou verwachten.
Het gaat niet om het vervangen van uw ramen. Het gaat om het upgraden ervan.
