پژوهشگران نوعی پنجره هوشمند ساختند که می‌تواند گرم شدن داخل ساختمان را امکان‌پذیر کند و در صورت نیاز به سرعت تغییر وضعیت داده و داخل ساختمان را خنک کند.
پنجره‌های هوشمند بین حالت گرمایش و سرمایش تغییر وضعیت می‌دهند
مهندسان دانشگاه دوک فناوری پنجره‌مانند هوشمندی را توسعه داده‌اند که با چرخاندن یک سوئیچ می‌تواند بین برداشت گرما از نور خورشید و خنک‌سازی محیط تغییر وضعیت دهد. این فناوری جدید الکتروکرومیک، موادی که با اعمال الکتریسیته تغییر رنگ می‌دهند، اگر درساختمان‌ها و بر روی دیوارهای بیرونی نصب شود، می‌تواند هم گرمایش و هم خنک‌سازی درون ساختمان را به عهده گیرد.
پنجره‌های هوشمند ساخته شده از شیشه‌های الکتروکرومیک فناوری نسبتا جدیدی هستند که از واکنش الکتروکرومیک برای تغییر شیشه از حالت شفاف به مات در یک چشم به هم زدن، استفاده می‌کنند. این دستگاه‌ها معمولاً دو لایه نازک و شفاف از الکترودها را در خود جای می‌دهند که یک ماده پاسخگوی الکتریکی بین آن‌ها قرار گرفته است. این ماده به طور پیش فرض شفاف است اما زمانی که جریان الکتریکی بین لایه‌های الکترود جریان می یابد، تیره می‌شود.
مواد جدید توسعه یافته توسط مهندسان دانشگاه دوک نیز به روشی مشابه کار می‌کند. این مواد از دو لایه الکترود ساخته شده از جنس گرافن، تشکیل شده است که هر یک از این الکترودها دارای یک شبکه نازک از طلا بوده که در یک طرف الکترود برای افزایش رسانایی الکتریکی پوشش‌داده شده است. بین این دو الکترود یک الکترولیت مایع حاوی نانوذرات فلزی و در نهایت یک ماده بازتابنده آینه‌مانند در پایین قرار دارد.
این دستگاه نازک با طیف‌های مختلف نور برهمکنش داشته و در عین حال بین حالت‌های گرمایش و سرمایش تغییر وضعیت می‌دهد. در حالت گرمایش، دستگاه تیره می‌شود تا نور خورشید را جذب کند و نور مادون قرمز را به دام بیندازد. در حالت خنک‌کننده، لایه پنجره‌مانند مات از بین رفته و همزمان آینه‌ای را نمایان می‌کند که نور خورشید را منعکس می‌کند و به نور مادون قرمز اجازه ورود نمی‌دهد.
الکتریسیته عبوری از دو الکترود باعث می‌شود که نانوذرات فلزی در نزدیکی الکترود بالایی تشکیل شوند. این کار باعث می‌شود الکترولیت سیاه شود و کل دستگاه هم نور مرئی و هم گرما را جذب کرده و به دام بی‌اندازد. هنگامی‌که جریان الکتریکی معکوس می‌شود، نانوذرات دوباره در الکترولیت شفاف و مایع حل می‌شوند. انتقال بین دو حالت یک یا دو دقیقه طول می‌کشد تا کامل شود.
محققان می‌گویند هنوز چالش‌های زیادی برای استفاده عملی از این فناوری الکتروکرومیک در زندگی روزمره وجود دارد. بزرگ‌ترین مورد ممکن است افزایش تعداد دفعاتی باشد که نانوذرات می‌توانند بین شکل‌گیری و از هم پاشیدگی تغییر وضعیت دهند، زیرا نمونه اولیه قبل از از دست دادن کارایی، تنها قادر به انجام چند بار تغییر وضعیت بود.
هسو گفت: «من می‌توانم این نوع فناوری را در آینده تصور کنم که نوعی پوشش یا نما برای ساختمان‌ها ایجاد می‌کند تا به طور غیرفعال آن‌ها را گرم و سرد کند و میزان انرژی مصرفی سیستم‌های HVAC را به میزان زیادی کاهش دهد. من به این کار اطمینان دارم و فکر می‌کنم مسیر آینده آن بسیار امیدوار کننده است.»
