учёные из университетов Штутгарта и Фрайбурга представили проект Solar Gate — систему регулирования потока света через окна, которая реагирует на изменения погоды. для её работы не требуется электроэнергия — принцип действия скопирован с работы чешуек обычных шишек.

шишка должна сохранять семена целыми при плохой погоде и высвобождать их при тёплой для рассеивания. эволюция наделила чешуйки шишки чувствительностью к влаге. у каждой чешуйки два слоя: они расширяются, когда снаружи сыро, и их взаимное давление закупоривает камеру с семечком. когда сухо — они сокращаются и раскрывают камеру.

зная это, учёные напечатали на 3D-принтере три разных слоя материала. нижний сделан из целлюлозного порошка — он разбухает при попадании влаги. средний из термопластика устойчив к влажности. верхний изготовлен из биокомпозитных нитей — он удерживает все слои в виде единого целого. расположение слоёв таково, что при расширении нижний слой может двигаться только в одном направлении, поэтому он закручивает всю конструкцию вверх и вбок.

в ходе тестирования 424 элемента Solar Gate были установлены на восьми окнах, рамы которых имели отверстия. через них воздух с улицы попадал внутрь и циркулировал между рамами. влажность внутри окон менялась в соответствии с погодой снаружи. стеклянные на вид чешуйки скручивались влажной зимой, открывая доступ свету внутрь помещений, и раскрывались летом, блокируя свет и сохраняя прохладу внутри здания.

проект недавно завершил годовые испытания.