عمر «پرده» هم به سر رسید

به لطف شیشه‌های هوشمندی که با زدن یک دکمه سیاه شده و مانع از عبور نور و گرما می‌شوند، پنجره‌های آینده بدون نیاز به پرده می‌توانند روشنایی و دمای خانه را تنظیم کنند.
مجید جویا- دانشمندان ماده‌ای را تولید کرده‌‌اند که وقتی ولتاژ التکریکی به آن اعمال می‌شود، به طور انتخابی مانع از عبور نور مرئی و گرما می‌شوند.

 

 

پژوهشگران آزمایشگاه ملی لورنس-برکلی در ایالات متحده توانستند با ترکیب کردن کردن کریستال‌های ریز این ماده با شیشه، قاب‌های پنجره‌ای را تولید کنند که می‌تواند مانع از عبور نور خورشید شود.

بسته به ولتاژی که به این پنجره اعمال شود، شیشه می‌تواند به طور کامل نور را عبور دهد، یا اینکه تنها جلوی گرما را بگیرد، تنها مانع از ورود نور مرئی ‌شود و یا این که از ورود هر دو جلوگیری کند. این بدان معنی است که نه تنها می‌توان از پنجره‌های تاریک شونده به جای پرده‌ها استفاده کرد، بلکه می‌توان از آنها برای کمک به کنترل دمای ساختمان‌ها در طول تابستان نیز استفاده کرد.

 

 

این دستاورد پژوهشگران، حاصل ترکیب نانوکریستال‌های قلع دوپه شده با اکسید ایندیم در شیشه‌های حاوی اکسید نیوبیوم (ماده‌ای که معمولا برای ساختن شیشه‌های اپتیکی از آن استفاده می‌شود) است.

 

 

به گفته دکتر آنا لوردس که رهبری این تحقیق در آزمایشگاه ملی برکلی لارنس در کالیفرنیا بر عهده دارد: «ماده حاصله، یک رفتار پیش از این ناشناخته قطع و وصل نوری را از خود بروز می‌دهد، که می‌تواند کنترل دینامیک عبور تابش خورشید را از طریق پنجره‌ها امکان پذیر سازد. این نوارهای شفاف می‌توانند از طریق تغییر ولتاژ الکتریکی اعمال شده در محدوده‌ای 2.5 ولتی، به طور انتخابی و به طور مستقل از ورود اشعه فروسرخ و نور مرئی جلوگیری کنند».

 

 

دلیل اینکه این شیشه هم توانایی جلوگیری از ورود گرما (به صورت پرتوهای فروسرخ) و هم نور مرئی را دارد، این است که نانوکریستال‌های اکسید قلع ایندیم و اکسید نیوبیوم، هر یک به طور متفاوتی به جریان برقی که از آنها عبور می‌کند واکنش نشان می‌دهند.

این شیشه‌ها، شیشه‌های الکتروکرومیک نام گرفته‌اند. هنگامی که یک بار منفی بر روی شیشه اعمال می‌شود، موجب این می‌شود که نانوکریستال‌های اکسید قلع ایندیم، نور فروسرخ را جذب کند. اگر این بار الکتریکی منفی‌تر شود، اکسید نیوبیوم هم وارد عمل شده و نور مرئی را جذب می‌کند. این بدین معنی است که یک پنجره می‌تواند به راحتی تیره شده و یا حتی کاملا سیاه شده و مانع از عبور نور شود. محققان همچنین دریافته‌اند که ترکیب کردن این دو ماده در یک شیشه سبب شده‌ است اکسید نیوبیوم بتواند 5 برابر بیشتر از وقتی به تنهایی به کار برده شود، جلوی ورود نور را بگیرد.

 

 

به گفته دکتر دلا میلیرن که مسئول رسیدگی به این تحقیق است، آنها امیدوارند که بتوانند مقدار تابش فروسرخ سد شده را بهبود ببخشند. او همچنین بر این باور است که قیمت این شیشه را می‌توان تا اندازه‌ای پایین آورد که تنها 10 تا 15 درصد گران‌تر از شیشه‌های معمولی باشد. او افزود: « تجهیز کردن شیشه فعال ما با یک الکترولیت جامد و یک الکترود شفاف متناظر با آن (که برای یک نمونه اولیه پنجره واقعی مناسب باشد) موضوع تحقیق آینده ما است».