به گزارش ایسنا ، این ماده جدید برای پنجره های الکتروکرومیک که به سادگی کار می کند به گونه ای طراحی شده که میتواند تشعشعات مادون قرمز که بخش عمده نور خورشید را تشکیل می دهد و باعث انتقال دما می شود مسدود کند.
در این ماده جدید نانوساختارهایی به کار رفته که به صورت اختصاصی طراحی شده اند و در آن از مواد پیشرفته ای مثل اکسید تیتانیوم( TiO۲)، تری اکسیدتنگستن( WO۳)، نئودیمیم- نیوبیم( Nd- Nb) و دی اکسید قلع( SnO۲) استفاده شده است.
این مواد درون صفحات شیشه ای پنجره قرار می گیرند و با برق فعال می شوند. کاربران میتوانند آنرا خاموش و روشن کنند و انتقال تشعشعات مادون قرمز را مسدود یا آزاد کنند.
طبق آزمایش های شبیه سازی شده، این اختراع که در مجله ی" ACS Omega" منتشر شده است میتواند تا ۷۰ درصد از تشعشعات مادون قرمز را بدون از بین بردن امکان دید، مسدود کند برای اینکه این پنجره امکان عبور ۹۰ درصد از نور مرئی را می دهد.
اثر بخشی این ماده در تنظیم دما ۳۰ درصد بیشتر از پنجره های الکتروکرومیک موجود در بازار است و با توجه به اینکه دوام بیشتری دارد، تولید آن ارزان تر خواهد بود.
پنجره های الکتروکرومیک بخشی معمول در ساختمان های" سبز" هستند. این پنجره ها که تا حدودی رنگ میشوند ، نور وارد شده به اتاق را کاهش می دهند.
پنجره های التروکرومیک موجود در بازار به صورت معمول لایه ای از تری اکسیدتنگستن در یک سمت خود دارند. زمانی که پنجره روشن می شود، جریان الکتریکی یون های لیتیوم را به سمت بخشی که دارای تری اکسیدتنگستن است هدایت می کند و پنجره تیره شده یا کدر می شود. زمانی که جریان خاموش شود، یون های سطح شیشه کنار میروند و پنجره شفاف می شود.
با این حال، پنجره های الکتروکرومیک کنونی تنها در جلوگیری از نور مرئی مؤثر هستند و تشعشعات مادون قرمز را مسدود نمی کنند. بدین ترتیب گرما از پنجره عبور می کند و باعث گرم شدن اتاق می شود.
یکی دیگر از معایب فن آوری پنجره های کنونی دوام آن ها است. عملکرد ترکیبات الکتروکرومیک در طول سه تا پنج سال کاهش می یابد. دوام پنجره های جدید در آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که ویژگی های این پنجره ها به خوبی حفظ می شود و ۶۵ درصد تشعشعات مادون قرمز را مسدود می کند. این مسئله نشان دهنده ی عملکرد فوق العاده، آسان و مقرون به صرفه این نوع پنجره ها است.
" آلفرد توک"( Alfred Tok) نویسنده اصلی مقاله مربوط به این پنجره ها از دانشکده علوم مواد و مهندسی در دانشگاه صنعتی سنگاپور می گوید:با ترکیب نانوساختارهای مخصوص ما توانستیم ماده ای ایجاد کنیم که تشعشعات مادون قرمز را مسدود می کند اما به بخش عمده ی نور مرئی اجازه عبور می دهد. استفاده از مواد پیشرفته به بهبود عملکرد، دوام و پایداری این پنجره های هوشمند کمک کرد.
به گفته ی پژوهشگران، این فناوری جدید میتواند به ذخیره انرژی که برای گرم و سرد کردن ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرد، کمک کند.
پژوهشگران دانشگاه صنعتی سنگاپور برای بهبود پنجره هوشمند خود در تحقیقاتی مجزا سیستم خاموش و روشنی ساختند که به کنترل گرمای هدایت شده که از محیط خارجی می آید، کمک می کند. آن ها از ذرات مغناطیسی مبتنی بر کربن و فیلم های نازک استفاده کردند که هادی گرما هستند و هنگام خاموش شدن گرما قادر به عبور از پنجره نیست اما هنگام روشن شدن می تواند از شیشه عبور کند.
با ادغام این دو فن آوری محققان توانستند دو نوع از انتقال گرما یعنی گرمای هدایت شده و تشعشعات مادون قرمز را کنترل کنند.
- 12
- 5
