پنجره مایع چند لایه در مصرف انرژی صرفه جویی می کند

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از نیواطلس، هم اکنون پنجره های هوشمند متعددی توسعه یافته اند که می توانند به طور الکترونیکی اجازه گذر نور خورشید را بدهند یا آن را مسدود کنند.

کاربران با تنظیم میزان تاری شیشه در پنجره های فتوکرومیک موجود می توانند میزان نور خورشیدی که از طریق پنجره گذر می کند و وارد اتاق می شود را تنظیم کنند. در بیشتر موارد شیشه به طور جزئی طیف قابل مشاهده نور خورشید را مسدود می کند و همزمان اجازه می دهد اتاق پر نور باقی بماند. در این میان طیف مادون سرخ نور وارد اتاق نمی شود و در نتیجه محیط گرم نمی شود.

گروهی از محققان دانشگاه تورنتو به رهبری پروفسور بن هاتون با الهام از تغییر رنگ پوست ماهی های مرکب و سپیداج ها شیشه نوین را ابداع کرده اند. این حیوانات می توانند رنگدانه های موجود در بدنشان را در سلول های زیر پوست شان تغییر دهند.

سال گذشته محققان اعلام کردند با الهام از قابلیت حیوانات مذکور پنجره ای با قابلیت تغییر رنگ ابداع کرده اند. نمونه اولیه پنجره مایع این طرح اولیه شامل چند ورقه از پلاستیک شفاف است که روی هم قرار گرفته اند و در هرکدام از آنها شبکه ای از میکروکانال هایی با ضخامت چند میلیمتر وجود دارد.

با پمپاژ مایعات حاوی رنگدانه های مختلف ( یا مولکول های دیگر) به داخل یا خارج کانال ها در هریک از ورقه ها می توان ترکیب مختلفی از کیفیت بصری برای پنجره ایجاد کرد.

مثلا با پمپاژ رنگدانه ای که نور قابل مشاهده را روی یک ورقه مسدود می کند و همزمان پمپاژ رنگدانه های مسدود کننده مادون سرخ به لایه ای دیگر می توان پنجره را طوری تنظیم کرد تا نور قابل مشاهده وارد شود. علاوه بر آن پمپاژ رنگدانه منتشر کننده نور به داخل یا خارج از ورقه دیگر، لطافت یا شدت نور مرئی خورشید را در داخل اتاق تنظیم می کند.

محققان با استفاده از مدل های رایانشی مبتنی بر عملکرد نمونه های اولیه تخمین می زنند اگر پنجره های مایع فقط برای ماژول بندی انتقال نور مادون سرخ استفاده شود، ممکن است انرژی که یک ساختمان سالانه برای گرمایش، سرمایش و نوردهی استفاده می کند، ۲۵ درصد کاهش یابد. اگر پنجره ها بتوانند نور قابل مشاهده را کنترل کنند میزان صرفه جویی در انرژی به حدود ۵۰ درصد نیز می رسد.

این تحقیق در ژورنال PNAS منتشر شده است.