Lấy cảm hứng từ da của loài nhuyễn thể, hệ thống này sử dụng các tế bào có sắc tố nở ra có thể chặn ánh sáng theo yêu cầu.

Krill là những sinh vật biển nhỏ bé thường trong suốt, nhưng có khả năng di chuyển các sắc tố trong các tế bào bên dưới da, cho phép chúng chuyển sang màu sẫm hơn để bảo vệ bản thân khỏi tác hại của tia UV dưới ánh nắng chói chang. Nhóm nghiên cứu tại UTo Toronto lý luận, điều này sẽ là một khả năng hữu ích cho các cửa sổ và mặt tiền của tòa nhà.

Nguyên mẫu lấy cảm hứng từ loài nhuyễn thể của nhóm được tạo thành từ các tế bào quang lỏng có thể chuyển đổi giữa trong suốt và mờ đục theo yêu cầu, sử dụng tương đối ít năng lượng. Bên trong tế bào có một lớp dầu khoáng dày 1 mm giữa hai tấm nhựa. Để làm cho nó chuyển sang màu tối hơn, một lượng nhỏ nước có chứa sắc tố hoặc thuốc nhuộm có thể được tiêm vào tế bào thông qua một ống được kết nối, tạo ra "sự nở" của màu tối hơn.

Chất màu được bơm vào càng nhiều, độ nở càng lớn và tốc độ dòng chảy có thể quyết định hình dạng mà nó tạo ra. Tốc độ dòng chảy thấp tạo ra một mô hình tròn, trong khi tốc độ cao hơn tạo ra các cấu trúc giống như cây phân nhánh. Sắc tố sau đó có thể được bơm ngược ra ngoài để đưa tế bào trở lại trạng thái trong suốt.

Nhóm nghiên cứu hình dung một mạng lưới các tế bào quang lỏng này được sử dụng trong các cửa sổ hoặc mặt tiền của tòa nhà như một hệ thống điều chỉnh nhiệt độ năng lượng thấp. Trong cái nóng của ngày hè, các tế bào có thể chuyển sang mờ đục để chặn ánh sáng mặt trời, trước khi chuyển trở lại trong suốt khi Mặt trời lặn.

Các nhà nghiên cứu đã mô hình hóa cách một hệ thống như vậy có thể hoạt động tốt ở quy mô tòa nhà và so sánh khả năng tiết kiệm năng lượng với hai hệ thống khác - rèm có động cơ hoặc cửa sổ điện sắc, sử dụng sự thay đổi điện áp để thay đổi độ trong suốt của lớp phủ thủy tinh.

Nhóm nghiên cứu cũng nói rằng các màn hình quang học có thể được sử dụng để tạo ra các tác phẩm nghệ thuật quy mô lớn.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications.