Image: David Kelly Crow / Princeton University


カーテンやブラインドがなくなる日は近いかも。

スマート調光ガラスってご存知ですか。液晶フィルムを組み合わせることで、光の透過性を調整することができるガラスです。SF映画なんかで見かける、一瞬で透明・不透明が切り替わるガラスをイメージしてもらうとわかりやすいかもしれません。映画の中でよく見るので、非現実的な製品のように思われているかもしれませんが、今年1月には旭硝子が米サンフランシスコを拠点とするスマート調光ガラスのスタートアップ、Kinestral Technologies社への出資を表明するなど、実用化に近づきつつある製品なんです。

とはいっても、普及するにはまだまだ課題があります。スマート調光ガラスを動かすには電力が必須なので、既存の建物に設置するためには工事が必要になります。費用面も考えると、一般家庭への導入は難しいものがあります。開け閉めは面倒ですが、機能としてはカーテンやブラインドで代用できますしね。

そこで、プリンストン大学の研究チームは、近紫外光を使った透明な太陽電池を開発し、自家発電可能なスマート調光ガラスを作りました。


Video: Princeton University / Vimeo


一般的なシリコン製の太陽電池は可視光や赤外線を吸収して発電しているため、どうしても黒色になってしまい、スマート調光ガラスに組み込むことが出来ません。一方、今回開発された太陽電池は目に見えない近紫外光を利用しているので、可視光や赤外線などの光は通すことができるんです。そのため、スマート調光ガラスとの相性は抜群です。研究チームは、狭い範囲の波長(今回の場合、近紫外光)だけを吸収できるように化学的構造を変えられる有機半導体を利用して、この透明な太陽電池を開発しました。今回の研究成果は、Nature Energyで発表されています。

そして、研究チームはこの透明な太陽電池を応用した、スマート調光ガラスを開発しました。上の動画を見ていただくとわかりますが、透明から濃い青色へとガラスの色を変えることができます。一番濃くなった状態で、80%以上の光をカットすることができるそうです。

この研究論文の主著者で、博士課程の学生であるニコラス・デイビーさんは、研究成果について次のように語っています。



将来的には、家やアパートに住んでいる人でも、このワイヤレスなスマート調光ガラスが粘着シートのようになって、窓に貼り付けるだけでスマート調光ガラスとして使えるようになるでしょう。また、アプリを使って部屋に入ってくる日差しを調節することで、エネルギーの効率性やプライバシーの向上が期待できます。


粘着シートのように簡単に着脱できて、アプリで簡単に操作可能となれば、一気に普及しそうですね。めざまし時計と連動して、日光が入るように透明度を変えてくれる機能なんてほしいかも。ただ、ハッキングされていきなり部屋が丸見えの事態だけは避けたいですが…実用化については、今後の発展に期待しましょう。


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Image: Princeton University
Source: Princeton University, Princeton University / Vimeo, Nature Energy, 旭硝子

(tmyk)