ابداع پنجره هوشمند که با مسدود کردن گرمای خورشید شفاف می‌ماند

به گزارش روز شنبه گروه علم و آموزش ایرنا از پایگاه اینترنتی نیواطلس، عبور نور خورشید از پنجره های ساختمان می تواند باعث افزایش دمای داخلی شود تا جایی که باید از سیستم های خنک کننده که انرژی زیادی مصرف می کنند، استفاده کرد.

امروزه پنجره‌هایی با شیشه‌های الکتروکرومیک وجود دارد که در صورت نیاز به صورت الکترونیکی رنگ می‌شوند. هر چند با تیره شدن شیشه، دیدن آن سخت تر می شود. علاوه بر این، اگرچه چنین پنجره‌هایی تا حدی طیف مریی نور خورشید را مسدود می‌کنند، اما لزوماً طیف مادون قرمز را که گرما تولید می‌کند مسدود نمی‌کنند و اینجاست که نیاز به ابداع مواد جدید احساس می شود.

ماده جدیدی که توسط محققان دانشگاه فناوری «نانیانگ» سنگاپور ابداع شده است، از مخلوط ارزان قیمتی از دی اکسید تیتانیوم، تری اکسید تنگستن، نئودیمیم-نیوبیم و اکسید قلع تشکیل شده است. این ماده  به عنوان پوششی روی شیشه پنجره معمولی اعمال و به یک مدار الکتریکی متصل می شود.

این ماده در زمان نیاز به گرمای اضافی نور خورشید مانند ماه های زمستان، به صورت خاموش باقی می ماند. خاموش بودن این ماده، این امکان را میسر می سازد که تمام اشعه ادون قرمز نور خورشید از آن عبور کند.

اما در طول ماه‌های گرم‌تر سال، مدار الکتریکی متصل به این ماده روشن می شود. شبیه‌سازی‌ها نشان داده‌اند که این ماده تا ۷۰ درصد از تابش مادون قرمز ورودی را مسدود می‌کند و در عین حال به ۹۰ درصد از نور مریی خورشید اجازه عبور می‌دهد.

علاوه بر این، در حالی که طبق گزارش‌ها، پنجره‌های الکتروکرومیک موجود پس از سه تا پنج سال استفاده، عملکرد خود را از دست می‌دهند، اما آزمایش‌ چرخه‌های مکرر روشن و خاموش کردن این ماده جدید، نشان داد که دوام آن باید بسیار طولانی‌تر باشد.

مشروح این مطالعه در مجله ACS Omega منتشر شده است.