پنجره هوشمند برای جلوگیری از ورود نور یا گرما

تاکنون فناوری های متعددی برای پنجره هوشمند یعنی پنجره ای که در هوای سرد بیرونی گرمای درون را به بیرون راه نمی دهد و در اوقات گرم نیز جلوی ورود گرما از بیرون به داخل را می گیرد ارائه شده است. متاسفانه این فناوری ها یک عین بزرگ داشتند و آنهم اینکه لایه کدر استفاده شده بر روی پنجره سبب می شد که نور نتواند وارد محیط داخلی شود.

حدود دو سال پیش بود که گروهی از پژوهشگران موفق به طراحی نوعی لایه هوشمند برای سطوح پنجره ای شدند که می توانست جلوی ورود نور مرئی، نور نزدیک به فروسرخ و یا هر دوی آنها را به محیط داخل ساختمان بگیرد. در این فناوری از نانوبلورهای اکسید قلع ایندیوم (ITO) در شیشه استفاده می شد و روی شییشه نیز اکسید نیوبیوم قرار می گرفت. این تیم پژوهشی موفق به طراحی ماده ای الکتروکرومیک شد که می توانست بر اساس پتانسیل الکتریکی اعمال شده، نور ورودی را متوقف کرده و یا به آن اجازه عبور دهد.

به این ترتیب موادی الکتروکرومیک طراحی شد که می توانست امکان عبور یا توقف نور و همچنین عبور یا توقف جابجایی گرما را داشته باشد.

این ویژگی ها به صورت همزمان می تواند به طور قابل توجهی به کاهش انرژی مصرفی ساختمان کمک کند. برای نمونه در زمستان، این شیشه جلوی جابجایی گرما را گرفته و به نور بیرون اجازه ورود می دهد. در نتیجه گرمای داخل به بیرون نمی رود. همچنین در تابستان این شیشه هوشمند می تواند جلوی ورود نور بیرون به داخل را گرفته و البته امکان خروج گرما را بدهد. همچنین از آنجا که فقط طی چند دقیقه می توان بین این دو حالت جابجا شد، این پنجره هوشمند می تواند برای کاربران معمولی بسیار سودمند باشد و شاید به زودی شاهد عرضه آن به بازار باشیم.

این پژوهشگران برای ساخت ماده الکتروکرومیک، ابتدا مواد را در قالب یک شبکه قرار دادند و سپس کانالهایی داخل آن ایجاد کردند تا به این ترتیب بار الکترونیکی و یونی بتواند جابجا شود و به این ترتیب پس از اعمال ولتاژ الکتریکی، بتوان نور مرئی و یا نزدیک فروسرخ را متوقف کرد.

این پژوهش به تازگی در نشریه Journal of the American Chemistry Society منتشر شده است. 

No tags for this post.