Jendela biasanya hanya kita anggap sebagai tempat cahaya masuk, tempat melihat pemandangan, atau tempat sirkulasi udara. Namun dalam dunia sains dan teknologi bangunan modern, jendela berubah menjadi komponen cerdas yang bisa membantu menghemat energi, mengurangi emisi karbon, sekaligus membuat penghuni lebih nyaman sepanjang tahun. Inilah yang menjadi fokus penelitian terbaru tentang jendela elektro-kromik multiwarna dengan empat mode pengaturan panas untuk digunakan di bangunan ramah lingkungan.

Elektrokromik terdengar rumit, tetapi konsepnya sederhana. Ini adalah teknologi yang memungkinkan kaca berubah warna atau tingkat kegelapan ketika diberi aliran listrik tertentu. Dengan begitu, kaca bisa mengatur seberapa banyak cahaya dan panas matahari yang masuk ke dalam ruangan. Kalau cuaca panas, jendela bisa dibuat lebih gelap agar panas matahari tidak terlalu banyak masuk. Kalau cuaca dingin, jendela bisa dibuat lebih terang agar panas matahari bisa membantu menghangatkan ruangan. Teknologi ini sangat berguna untuk mengurangi penggunaan pendingin ruangan dan pemanas yang biasanya boros energi.

Baca juga artikel tentang: Menghubungkan Kesehatan dan Lingkungan: Dampak Positif Bangunan Hijau terhadap Kesehatan Penghuni

Masalahnya, teknologi jendela elektro-kromik yang sudah ada masih memiliki keterbatasan. Banyak jendela jenis ini hanya bisa berubah menjadi satu atau dua warna dan belum mampu mengatur cahaya tampak serta panas inframerah secara terpisah. Padahal panas yang membuat ruangan terasa gerah biasanya datang dari sinar inframerah dekat. Selain itu, pengaturan yang kurang fleksibel membuat penghematan energinya belum maksimal.

Disinilah penelitian yang dimuat dalam jurnal Advanced Energy Materials tahun 2025 ini hadir membawa solusi baru. Para peneliti memperkenalkan jendela pintar generasi baru yang disebut dual band electrochromic smart window dengan empat mode warna. Jendela ini tidak hanya bisa berubah menjadi beberapa warna menarik, tetapi juga mampu mengatur cahaya tampak dan panas inframerah secara mandiri. Hasilnya, jendela ini bisa memberikan pengaturan suhu ruangan yang lebih efektif sepanjang tahun, baik di musim panas maupun musim dingin.

Cara kerja jendela pintar DESW empat mode yang dapat mengatur transmisi cahaya tampak (VIS) dan inframerah dekat (NIR) ke dalam ruangan dalam mode “Bright”, “Warm”, “Cool”, dan “Dark” untuk mengontrol pencahayaan dan panas secara adaptif (Chen, dkk. 2025).

Teknologi ini menggunakan bahan khusus seperti anoda berbasis seng dan elektroda film oksida tungsten. Selain itu, sistemnya dirancang sehingga perubahan warnanya stabil dan responsif. Jendela ini mampu berubah menjadi beberapa warna seperti kuning, oranye, hijau, dan hitam. Perubahan warna bukan sekadar faktor estetika, tetapi juga terkait dengan kemampuan jendela mengatur tingkat panas dan cahaya yang masuk.

Misalnya, ketika jendela berada dalam warna yang lebih gelap seperti hitam, panas inframerah dari sinar matahari akan tertahan lebih banyak sehingga ruangan tetap sejuk. Sebaliknya, ketika berada dalam mode yang lebih terang, ruangan menjadi lebih hangat. Semua ini dapat dilakukan dengan kontrol yang presisi sehingga pengguna bisa menyesuaikan kebutuhan pencahayaan dan suhu tanpa selalu bergantung pada AC atau pemanas.

Simulasi yang dilakukan para peneliti menunjukkan hasil yang sangat menjanjikan. Jendela elektro-kromik multiwarna ini lebih hemat energi dibandingkan kaca bangunan biasa di berbagai jenis iklim di dunia. Tidak hanya itu, energi yang dihasilkan atau dihemat oleh sistem ini juga bisa dimanfaatkan untuk menjalankan perangkat berdaya rendah di dalam bangunan. Dengan kata lain, jendela ini bukan hanya elemen pasif, tetapi juga bisa menjadi bagian dari sistem energi bangunan.

Bayangkan sebuah gedung perkantoran bertingkat tinggi dengan ratusan jendela. Jika semua jendela tersebut menggunakan teknologi ini, konsumsi listrik untuk pendingin ruangan bisa turun signifikan. Pengeluaran energi tahunan berkurang dan dampak lingkungannya juga lebih kecil. Penghuni gedung pun merasakan kenyamanan thermal yang lebih stabil sepanjang hari.

Kinerja pemulihan energi pada jendela pintar empat-mode, di mana proses pengecasan dan pengosongan listrik mengubah tingkat transmitansi kaca, serta energi yang disimpan dapat digunakan untuk menyalakan perangkat seperti lampu LED (Chen, dkk. 2025).

Teknologi ini juga membuka peluang baru dalam desain arsitektur. Biasanya, bangunan hijau dianggap identik dengan tampilan yang standar dan monoton. Namun dengan adanya jendela multiwarna yang fungsional, arsitek memiliki ruang kreativitas yang lebih luas tanpa mengorbankan prinsip efisiensi energi. Bangunan bisa tampil menarik sekaligus ramah lingkungan.

Semua ini sangat relevan dengan upaya dunia menuju netral karbon. Sektor bangunan menyumbang porsi besar emisi karbon global, baik dari penggunaan energi sehari hari maupun dari material konstruksi. Dengan teknologi seperti jendela elektro-kromik cerdas ini, konsumsi energi operasional bisa ditekan. Artinya, kontribusi bangunan terhadap emisi gas rumah kaca juga berkurang.

Selain itu, teknologi ini juga mendukung tujuan pembangunan berkelanjutan. Energi menjadi lebih efisien, kenyamanan penghuni meningkat, dan ketergantungan pada energi fosil dapat dikurangi. Hal ini tentu sangat sejalan dengan agenda global untuk menekan pemanasan global.

Namun tetap ada tantangan yang perlu diperhatikan. Teknologi baru biasanya membutuhkan biaya produksi yang masih cukup tinggi. Diperlukan penelitian lanjutan agar proses produksinya semakin efisien dan tahan lama. Selain itu, masyarakat dan pengembang bangunan perlu mendapatkan edukasi mengenai manfaatnya agar teknologi ini benar benar diterapkan secara luas.

Meski begitu, penelitian ini menunjukkan bahwa masa depan bangunan cerdas dan ramah lingkungan semakin dekat. Jendela tidak lagi hanya sekadar lubang cahaya, tetapi berubah menjadi sistem kontrol energi yang aktif. Kita bisa membayangkan rumah dan kantor di masa depan yang secara otomatis menyesuaikan pencahayaan, temperatur, dan konsumsi energi melalui teknologi kaca pintar semacam ini.

Bangunan yang lebih hemat energi berarti tagihan listrik yang lebih rendah. Lingkungan yang lebih sejuk berarti lebih sedikit polusi dari pembangkit listrik. Kehidupan masyarakat menjadi lebih nyaman dan bumi tetap lebih terjaga.

Inovasi seperti jendela elektro-kromik multiwarna ini mengingatkan kita bahwa solusi perubahan iklim tidak selalu datang dari hal besar seperti pembangkit energi raksasa. Kadang jawabannya justru hadir dalam elemen bangunan yang sehari hari kita lihat dan gunakan, seperti jendela.

Jika teknologi ini terus berkembang dan semakin mudah diakses, masa depan kota hijau yang modern, indah, dan ramah bumi bukan lagi sekadar mimpi. Itu bisa menjadi kenyataan yang kita nikmati bersama.

Baca juga artikel tentang: Gedung Yang Bisa Berpikir: Standar Baru Mengukur Smart Building

REFERENSI:

Chen, Junyao dkk. 2025. A Multi‐Color Four‐Mode Electrochromic Window for All‐Season Thermal Regulation in Buildings. Advanced Energy Materials 15 (13), 2403414.