پنجره های هوشمندی که با تغییر آب و هوا مات و شفاف می شوند

محققان کره جنوبی موفق به ساخت پنجره جدید هوشمندی شدند که بنا به ادعای آنها با قابلیت‌های منحصر به فرد و بی‌سابقه، با حفظ شرایط آب و هوایی داخل،‌ در روزهای داغ و سوزان تابستان، مانع ورود نور خورشید به داخل شده و در زمستان با تبدیل به حالت شفاف، اجازه عبور به نور خورشید را داده و انرژی گرمایی را ذخیره می‌کند.

حدود یک سوم انرژی یک ساختمان از طریق پنجره ها هدر می رود. به همین دلیل تلاش برای کاهش مصرف انرژی در ساختمان ها بر روی پنجره ها متمرکز شده است. مطالعات زیادی برای یافتن روش‌های ذخیره انرژی صورت گرفته و نیاز به ذخیره انرژی باعث شده تا انواع جدیدی از پنجره‌های شیشه‌ای در ساختمان‌ها و همچنین در دیوارهای سالن کنفرانس در اداره‌ها به‌کار برده شود. اما پنجره‌های هوشمند موجود، از پنجره های الکتروکرومیک گرفته تا پنجره های با ذرات معلق، با وجود مزایای زیاد، دارای معایبی است که قیمت بالا، کاهش سریع بازدهی، به‌کارگیری مواد سمی و زیان‌آور در فرآیند ساخت از آن جمله است.

محققان در تلاش برای ساخت پنجره‌های هوشمندی که معایب مذکور را نداشته باشد، سیستم جدیدی را کشف کرده‌اند که در آن از یک پلیمر و از یک حلال، مانند متانول استفاده شده است. این نوع از پنجره‌های هوشمند، ارزان قیمت بوده و در فرایند ساخت آنها از آلاینده‌های کمتری استفاده شده است؛ همچنین از استحکام بالایی نیز برخوردار هستند. از فواید دیگر پنجره‌های هوشمند جدید می‌توان به قابلیت تبدیل سریع و آسان از حالت کاملاً مات به حالت شفاف در چند ثانیه اشاره کرد. این رفتار در میان پنجره‌های هوشمند، بی‌نظیر است و روش جدیدی برای ذخیره‌سازی گرما، سرما و نور با هزینه کم و از طریق مدیریت نورهای عبور داده شده به داخل ساختمان است.

پنجره های هوشمند موجود، از طریق قرار دادن یک سری یون بین دو صفحه شیشه ای ساخته می شود. سپس با کمک جریان برق از حالت شفاف به حالت مات در می آید. اما تکنولوژی پنجره های جدید متفاوت بوده و در آن از یک پلیمر ویژه باردار به همراه ذراتی با بار مخالف تحت عنوان یون مخالف و حلال هایی مانند متانول استفاده می شود. برخلاف پنجره های موجود، تغییر شفافیت پنجره های جدید به طور خودکار بوده و نیازی به کنترل دستی نمی باشد.

نتایج این تحقیق در مجله‌ی ACS Nano به چاپ رسیده است.