پنجره هوشمند کم هزینه

پنجره هوشمند کم هزینه و ساخت آن با مواد جدید پلیمری

پنجره‌ هوشمند کم‌ هزینه

جمعی از پژوهش گران در دانشکده مهندسی شهری و محیط زیست MIT با تولید یک ساختار پلیمری، در جستجوی راهی برای ساختن پنجره هوشمند کم هزینه می باشند. ایده دانشمندان برای این کار اینست که هر چقدر ماده همانند بادکنک ترکیده شده، بیشتر کشیده شود، شفاف‌تر دیده شده و نور بیشتری از فضای بین آن عبور خواهد کرد.

ایده ساخت پنجره هوشمند کم هزینه

این محققان با توجه به این ایده و با در نظر گرفتن درجه کشیدگی ماده و ضخامت آن، پیش‌بینی کردند که پرتو نور تا چه اندازه ای می‌تواند از بین یک ماده نشر پیدا کند. بر پایه این تئوری، می‌توان با دقت بالا پیش‌بینی کرد که شفافیت یک ساختار پلیمری همانند پلاستیک وقتی که تحت تاثیر کشش قرار بگیرد روند تغییر آن چگونه است. دانشمندان دانشکده MIT بیان کردند، با استفاده از این ساختار پلیمری و با انجام آزمایش و پیش‌بینی کردن رفتار این ساختار می‌توان از آن برای طراحی موادی مقرون به صرفه تر برای ساختن پنجره‌ هوشمند کم هزینه ای که به طور اتوماتیک خود را نسبت به میزان نور ورودی تنظیم می‌کنند، استفاده کرد.

با استفاده از این پنجر‌ه‌های اتوماتیک که نسبت به نور از خود واکنش نشان می‌دهند، دیگر لازم نیست که برای نورپردازی و تهویه هوا هزینه های زیاد پرداخت شود. از مشکلات این طرح این است که برای تولید این مواد در ساختن هر پنجره در ساختمان، هزینه‌ بالایی باید پرداخت شود برای همین این دانشمندان به دنبال راهی مقرون به صرفه تر و ساده‌ تر هستند تا بتوان با کشیدن ماده ای ساده تر مانند یک پلیمر شفاف که به راحتی در دسترس باشد، به نور اجازه عبور بیشتر یا کمتر بدهد و به این ترتیب نور بتواند ورودی را تنظیم کند.

ایده این گروه از محققان برای ساخت پنجره هوشمند کم هزینه ابتدا این بود که سطح پنجره را با قرار دادن چند لایه از ساختار پلیمری پوشش داده شود. و بعد با استفاده از معادله به دست آمده مقدار نیروی لازم اعمال شده بر روی این لایه پلیمری برای تنظیم موثر نور ورودی را تعیین کردند.

به همین منظور این دانشمندان شروع به ساخت نوعی کامپوزیت رنگی کردند که شفافیت یا رنگ آن در پاسخ به تحریک‌ های خارجی مانند نیروی الکتریسیته، مکانیکی یا شیمیایی قابل تغییر بود. محققان ورقه‌های نازک مستطیلی شکل از PDMS ساختند که با محلولی از ذرات خشک میکرونی سیاه ترکیب شده بود که دارای قابلیت کشیده شدن یا از نظر مکانیکی تغییر شکل دادن را دارند. این ماده در حالت عادی ظاهری مات و کدر دارد و به محض اینکه کشیده شود یا باد شود این ماده شفاف میشود و اجازه عبور بیشتری به نور می‌دهد.

منبع: صنعت