Zijn dit de slimme ramen van de toekomst?

Een raam zorgt niet alleen voor mooi uitzicht en natuurlijke verlichting. Het is ook een warmtebron. In de winter, als het koud is, is dat aangenaam en scheelt het stookkosten. Maar in de zomer is felle zon die op de ramen schijnt vooral vervelend en zorgt het voor een hoger energieverbruik als de airconditioning aangaat.

Er bestaan al oplossingen, zoals een raam waarvan je de transparantie kunt regelen. Neem het zogeheten electrochromatisch glas. In normale stand is het doorschijnend, maar zet je er spanning op, dan wordt het donker en houdt het raam zonlicht tegen. “Het grote nadeel hiervan is dat je dan niet meer goed naar buiten kan kijken”, zegt Hitesh Khandelwal van de TU Eindhoven.

Vloeibare kristallen

Hij bedacht een alternatief waarbij je zonlicht niet alleen tegenhoudt, maar het glas ook helder en doorzichtig blijft. “Ons raam blokkeert bijna al het licht met een golflengte van 700 tot 1400 nanometer. Dit bevindt zich in het infrarood en is niet zichtbaar, waardoor je gewoon naar buiten kunt kijken. Het zichtbare licht is zo’n negentig procent en vergelijkbaar met de transparantie van dubbel glas”, zegt de onderzoeker. Je ziet er dus helemaal niets van dat het een speciaal venster is.

Khandelwal gebruikt een coating met organische vloeibare kristallen, die ook in smartphones zitten. Die breng je aan in dubbel glas, tussen de twee ramen in. “Als we er een elektrische spanning opzetten dan blokkeren ze het zonlicht”, zegt Khandelwal, die onlangs promoveerde op zijn onderzoek naar Smart Windows.

Dit maakt de ramen eenvoudig te bedienen. Door de spanning aan en uit te zetten is het mogelijk om het infrarood zonlicht door te laten of te blokkeren. “Je kunt hier een aan- en uitknop voor gebruiken, die net zo werkt als een lichtknopje voor een lamp. Bovendien kun je een temperatuursensor toevoegen. Is het warmer dan twintig graden? Dan blokkeert het raam automatisch het licht”, zegt de wetenschapper.

Auto

Maar zover is het nog niet. Khandelwal maakte in het laboratorium een stukje slim glas van 3 × 3 centimeter. Daar blijft het niet bij. “We onderzoeken nu verder of het ook commercieel aantrekkelijk is met collega’s in China. Daar wordt een groot raam gemaakt en dan gaan we na of alles ook buiten het lab goed werkt. Bovendien willen we ze dan op grote schaal produceren.”

Volgens Khandelwal liggen forse besparingen in het verschiet. Hij berekende dat je met de slimme ramen in een jaar minimaal twaalf procent kunt besparen aan kosten op verwarming en airconditioning. “En het is vrijwel overal toepasbaar: in woningen, bedrijfspanden en auto’s. In een voertuig wordt het al heel snel warm, daar werkt de coating waarschijnlijk ook goed.”

Gaat het er dan eindelijk van komen en zie we straks overal slimme ramen? Khandelwal verwacht van wel. “Dit is echt anders dan wat al bestaat. Omdat onze uitvinding eruitziet als een gewoon raam en je het eenvoudig bedient.”