این پنجره هوشمند با توجه به شرایط محیطی، نور و یا حرارت خورشید را از خود عبور میدهد
در راستای تلاش بهمنظور بهینهسازی هرچه بیشتر مصرف انرژی در ساختمانها، محققان موفق به تولید پنجرهای شدهاند که بهمنظور عبور هرچه بیشتر نور و گرما در هنگامی که هوا سرد است به تغییر میزان شفافیت خود دست میزند.
در هنگامی که هوا گرم باشد این تنظیمات بنابر شرایط محیطی تغییر خواهند کرد. متاسفانه اگرچه این محصول کاربردی است اما این راهکارها منجر به مختل کردن مسیر نور مرئی خواهند شد. با این تفاسیر تیمی از محققان دانشگاه تگزاس پنجره هوشمندی را طراحی کردهاند که امکان عبور نور در عین سد کردن گرما و یا بالعکس را فراهم خواهد کرد.
دوسال پیش Delia Milliron و تیم وی پوشش هوشمند شیشهای را تولید کردند که میتوانست نور مرئی، نور نزدیک به مادون قرمز و یا هر دو را سد کند. با بهرهگیری از نانوکریستالهای اکسید قلع ایندیوم در شیشه به همراه استفاده از ترکیباتی دیگر، تیم تحقیقاتی موفق به تولید ماده الکتروکرومیکی شد که میتواند در جهت انتقال و یا ممانعت از انتقال نور بسته به پتانسیل الکتریکی مورد استفاده به عنوان ورودی اقدام کند.
پیشرفت این تیم در تحقیقات قبلی نهایتا منجر به تولید مواد الکتروکروماتیکی شد که میتواند بر حسب نیز به عبور نور در حالی که گرما سد میشود و یا بهطور بالعکس به سد کردن نور در عین حال که گرما انتقال مییابد اقدام کند.
این ماده جدید امکان کنترل تا 90 درصد نور نزدیک مادون قرمز و 80 درصد نور مرئی را امکانپذیر میسازد. با توجه به اینکه تغییر وضعیت میان دو حالت تنها چند دقیقه زمان نیاز خواهد داشت احتمال تولید محصول نهایی بهمنظور استفاده در ساختمانها بیش از پیش به واقعیت نزدیک شده است.
بهمنظور عملیساختن استفاده از این ماده الکتروکرومیک، محققان مولفهها و ترکیبهای مختلف را در قالب یک شبکه متخلخل و درهم تنیده و مستقل تولید کردهاند. این طراحی، کانالهایی برای تغییرات الکترونیکی و یونیک فراهم خواهد کرد و امکان انتخاب حالتهای مختلف بهرهگیری از محصول در قالب اعمال ولتاژهای متفاوت را نیز فراهم خواهد آورد.
Miliron و تیم وی طرح اولیهای را به نمایش گذاشتهاند که مشخصه های کنترل نوری را از یک فیلم تک مولفهای دریافت میکند. این تیم تحقیقاتی اکنون در حال تلاش بهمنظور یافتن روشهایی برای تولید ارزانقیمت محصول است.
Miliron در اظهارنظری میگوید:
تولید این محصول جدید بیانگر آن است که میتوانیم کنترلی پویا و هدفمند بر روی نور خورشید داشته باشیم. ما معتقدیم تولید محصول نهایی ما با عملکرد و کاهش هزینهای که در نهایت همراه خواهد بود، هزینه های تولید و عرضه پنجرههای هوشمند را خنثی خواهد کرد.
لازم به ذکر است که متن کامل این تحقیقات در مجله انجمن شیمی آمریکا منتشر شده است.