پنجره هوشمند از ورود اشعه مادون قرمز جلوگیری می کند

به گزارش مجله سفرنامه دبی، گروهی بین المللی از محققان به رهبری دانشمندان دانشگاه صنعتی در سنگاپور ماده ای برای پنجره هوشمند ابداع کرده اند که انتقال دما را بدون از بین بردن امکان دید، کنترل می کند و می تواند انرژی مورد نیاز برای سرمایش و گرمایش ساختمان ها را کاهش دهد.

پنجره هوشمند از ورود اشعه مادون قرمز جلوگیری می کند

به گزارش خبرنگاران و به نقل از ساینس دیلی، این ماده نو برای پنجره های الکتروکرومیک که به سادگی کار می کند به گونه ای طراحی شده که می تواند تشعشعات مادون قرمز که بخش عمده نور خورشید را تشکیل می دهد و باعث انتقال دما می شود مسدود کند.

در این ماده نو نانوساختارهایی به کار رفته که به طور مخصوص طراحی شده اند و در آن از مواد پیشرفته ای مثل اکسید تیتانیوم(TiO2)، تری اکسیدتنگستن(WO3)، نئودیمیم- نیوبیم(Nd-Nb) و دی اکسید قلع(SnO2) استفاده شده است.

این مواد درون صفحات شیشه ای پنجره قرار می گیرند و با برق فعال می شوند. کاربران می توانند آن را خاموش و روشن کنند و انتقال تشعشعات مادون قرمز را مسدود یا آزاد کنند.

براساس آزمایش های شبیه سازی شده، این اختراع که در مجله ACS Omega منتشر شده است می تواند تا 70 درصد از تشعشعات مادون قرمز را بدون از بین بردن امکان دید، مسدود کند زیرا این پنجره امکان عبور 90 درصد از نور مرئی را می دهد.

اثر بخشی این ماده در تنظیم دما 30 درصد بیشتر از پنجره های الکتروکرومیک موجود در بازار است و از آنجا که دوام بیشتری دارد، تولید آن مقرون به صرفه تر خواهد بود.

پنجره های الکتروکرومیک بخشی معمول در ساختمان های سبز هستند. این پنجره ها که تا حدودی رنگ می شوند، نور وارد شده به اتاق را کاهش می دهند.

پنجره های التروکرومیک موجود در بازار به طور 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 می فرایند و پنجره شفاف می شود.

با این حال، پنجره های الکتروکرومیک کنونی تنها در جلوگیری از نور مرئی موثر هستند و تشعشعات مادون قرمز را مسدود نمی کنند. بنابراین گرما از پنجره عبور می کند و باعث گرم شدن اتاق می شود.

یکی دیگر از معایب فناوری پنجره های کنونی دوام آن ها است. عملکرد ترکیبات الکتروکرومیک در طول سه تا پنج سال کاهش می یابد. دوام پنجره های نو در آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان داد که ویژگی های این پنجره ها به خوبی حفظ می شود و 65 درصد تشعشعات مادون قرمز را مسدود می کند. این موضوع نشان دهنده 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 نور مرئی اجازه عبور می دهد. استفاده از مواد پیشرفته به بهبود عملکرد، دوام و پایداری این پنجره های هوشمند کمک کرد.

به گفته محققان، این فناوری نو می تواند به ذخیره انرژی که برای گرم و سرد کردن ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرد، کمک کند.

محققان 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. آنها 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 فناوری محققان توانستند دو نوع از انتقال گرما یعنی گرمای هدایت شده و تشعشعات مادون قرمز را کنترل کنند.

منبع: خبرگزاری ایسنا
انتشار: 15 آذر 1400 بروزرسانی: 15 آذر 1400 گردآورنده: dubairo.ir شناسه مطلب: 2059

به "پنجره هوشمند از ورود اشعه مادون قرمز جلوگیری می کند" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "پنجره هوشمند از ورود اشعه مادون قرمز جلوگیری می کند"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید