Tingkap pintar, yang dibangunkan oleh para jurutera di Stanford University dan diterangkan dalam kajian yang diterbitkan pada 9 Ogos dalam jurnal Joule, bergantung pada prinsip yang sama sekali berbeza berbanding dengan alternatif yang sedia ada yang dikenali sebagai tingkap dinamik. Pendekatan baru menggunakan gel polimer yang mengandungi ion logam yang digunakan di atas elektrod telus. Apabila voltan digunakan, plat ion logam elektrod, menghalang semua panjang gelombang cahaya. Selepas voltan bertentangan diterapkan, tingkap bertukar menjadi telus.
Pendekatan baru ini menawarkan beberapa kelebihan berbanding teknologi tetingkap elektrokromik sedia ada, kata Michael McGehee, seorang profesor sains bahan dan kejuruteraan di Stanford University, yang mengetuai penyelidikan.
"Banyak orang ingin mempunyai tingkap berwarna yang dinamik, dan saya tidak fikir mereka bergegas untuk membeli produk yang ada, sebahagiannya, kerana terlalu mahal," kata McGehee kepada Live Science. "Tingkap electrochromic yang terdapat mempunyai beberapa mikron bahan electrochromic yang agak mahal. Proses untuk meletakkan bahan itu adalah sangat mahal."
McGehee menambah bahawa proses yang dibangunkan oleh pasukannya, yang melibatkan menyuntikkan larutan polimer ke kaca, sememangnya lebih murah dan boleh membuka jalan bagi penggunaan lebih banyak tingkap tinting, terutamanya dalam pembinaan.
Teknologi itu, menurut McGehee, setakat ini digunakan kebanyakannya dalam pesawat dan kereta. Sebagai contoh, Boeing memasang tingkap berwarna ke dalam kapal terbang jet pesawat 787 Dreamliner. Sesetengah pembuat kereta mewah juga menggunakan bahan elektrokrromik untuk menghasilkan cermin spion. Tetapi dengan kos yang lebih rendah, penggunaan jenis teknologi ini dapat terus berkembang, kata para penyelidik.
"Mereka boleh digunakan dalam tingkap semua jenis bangunan, rumah, bangunan komersil yang lebih besar," tambah McGehee. "Kami telah bercakap dengan syarikat-syarikat kereta, dan mereka sangat berminat untuk memilikinya di tingkap matahari atau di tingkap belakang. Cermin mata adalah aplikasi menarik, terutama bagi orang yang memakai kacamata sepanjang masa dan memerlukan kanta preskripsi."
Di bangunan, tinting tingkap boleh membantu mengurangkan kos pemanasan dan penyejukan sehingga 20 peratus, dengan membenarkan orang menyesuaikan berapa banyak cahaya memasuki bilik, kata McGehee.
Sebagai tambahan kepada mod sepenuhnya sepenuhnya telus atau sepenuhnya, tingkap boleh berwarna sebahagiannya, menapis hanya sedikit cahaya, kata McGehee. Orang-orang di dalam bilik masih dapat melihat di luar dengan jelas, sama seperti jika mereka memakai cermin mata hitam.
"Anda boleh menyekat 90 peratus cahaya untuk mengurangkan silau, tetapi anda boleh melihat apa yang ada di sana," kata McGehee. "Tidak seperti jika anda mempunyai buta atau dalam pesawat - apabila anda menarik plastik ke bawah, maka pandangan anda sudah hilang sepenuhnya."
McGehee berkata berbanding dengan teknologi terdahulu, tingkap dinamik baru lebih tahan lama, berkat penggunaan logam, yang tidak merendahkan pendedahan matahari. Semasa eksperimen, ahli-ahli penyelidik mengalihkan tingkap ke atas dan ke luar sekurang-kurangnya 5,500 kali dan tidak melihat perubahan dalam penghantaran cahaya.
Tingkap juga menyaring semua panjang gelombang sama, termasuk biru, yang teknologi terdahulu dibiarkan lebih banyak, menurut penyelidik.
"Beberapa tingkap lain kelihatan biru, dan orang-orang di dalamnya kelihatan biru memandangkan mereka membiarkan lebih banyak cahaya biru melewati daripada panjang gelombang lain," kata McGehee.
Setakat ini, para penyelidik telah membina prototaip berskala kecil yang mengukur 10 inci persegi (25 sentimeter persegi), tetapi berkata mereka sudah berbincang dengan pengeluar yang boleh membantu mereka meningkatkan teknologi.
