شیشه الکتروکرومیک یکی از فناوری های مدرن دنیای طراحی و معماری است که تحولات عظیمی در آن ها ایجاد کرده است.شیشه الکتروکرومیک نوعی شیشه هوشمند است که امکان کنترل و تنظیم نور و دما را فراهم می کند.شیشه الکتروکرومیک از لایه هایی از مولکول های شیمیایی تشکیل شده که با اعمال جریان برق تغییر وضیت داده و باعث تغییر در میزان شفافیت و رنگ شیشه می شود.هنگامی که جریان برق قطع می شود، مولکول ها به حالت اولیه خود باز می گردند و شیشه شفاف می شود.این شیشه همانند فناوری شیشه هوشمند به سرعت در حال توسعه و پیشرفت است.
فهرست تصاویر
شیشه الکتروکرومیک چیست؟
شیشه الکتروکرومیک که به شیشه هوشمند یا شیشه دینامیک (Dynamic Glass) نیز شناخته می شود، فناوری پیشرفته ای است که که در صنایع مختلفی کاربرد دارد. به عنوان مثال پنجره هوشمند در نمای ساختمان، پنل شیشه ای و وسایل نقلیه برخی از کاربرد های این شیشه هستند. این شیشه در افزایش بهره وری انرژی نقش بسزایی دارد و در طراحی های مدرن استفاده می شود. حالت مات این شیشه تقریبا 98 درصد نور خورشید را جذب و مسدود می کند.
انواع شیشه الکتروکرومیک
مولکول های موجود در شیشه الکتروکرومیک ویژگی هایی دارند که می توان از آن ها دائما و تا زمانی که جریان الکتریکی برقرار است، استفاده کرد و با اعمال جریان الکتریکی آن ها را تنظیم کرد. فناوری هایی که بر پایه این مولکول ها هستند به ویژه در زمینه نمای ساختمان به سرعت در حال توسعه و پیشرفت هستند. امروزه استفاده از شیشه های الکتروکرومیک در شیشه های دوجداره و نمای شیشه ای ساختمان برای بهینه سازی مصرف انرژی رواج دارد. برای کسب اطلاعات بیشتر به اصفهان فلوت مراجعه فرمائید.
شیشه های الکتروکرومیک مبتی بر مواد معدنی
این نوع شیشه ها از لایه های نازک مواد معدنی مانند اکسید تنگستن (WO3) ساخته شده اند. لایه الکتروکرومیک در این شیشه ها عموماً از اکسید های فلزی تشکیل شده که با اعمال جریان الکتریکی، حالت شیمیایی و رنگ آن ها تغییر می کند این شیشه ها دوام بالایی دارند و می توانند برای مدت طولانی مورد استفاده قرار گیرند. همچنین به دلیل قابلیت تنظیم نور و دما، این شیشه ها به کاهش مصرف انرژی کمک می کنند. این نوع شیشه ها در حالت غیر فعال شفافیت بالایی دارند.
شیشه های الکتروکرومیک مبتنی بر پلیمر
این نوع شیشه ها از پلیمر های الکتروکرومیک ساخته شده اند. پلیمر های الکتروکرومیک دارای قابلیت تغییر رنگ و شفافیت با اعمال جریان الکتریکی هستند. از ویژگی این شیشه ها این است که این شیشه ها می توانند به صورت لایه های نازک و منعطف ساخته شوند. یکی دیگر از ویژگی های این نوع شیشه ها این است که نسبت به شیشه های معدنی سبک تر هستند. همچنین این شیشه ها امکان تولید در رنگ های مختلف را دارند.
شیشه های الکتروکرومیک نانو ذرات
این نوع شیشه ها از نانو ذرات الکتروکرومیک ساخته شده اند. نانو ذرات دارای ویژگی های منحصر به فردی هستند. این ویژگی ها باعث می شود این نوع شیشه ها عملکرد بهتری داشته باشند. یکی از ویژگی های نانو ذرات اندازه کوچک آن هت است که تغییر رنگ و شفافیت در این شیشه ها سریع تر انجام می شود. نانو ذرات پایداری شیمیایی بالایی دارند و در برابر شرایط محیطی مقاوم هستند. این شیشه ها کارایی بالایی در تنظیم نور و دما دارند.
شیشه های الکتروکرومیک بر پایه محلول ها
در این نوع شیشه ها، محلول های الکتروکرومیک بین لایه های شیشه ای قرار می گیرند. این محلول ها با اعمال جریان الکتریکی، تغییر رنگ و شفافیت می دهند. تولید این نوع شیشه ها نسبتاً ساده تر است. می توان با تنظیم غلظت محلول، شفافیت و رنگ را به دقت کنترل کرد. به دلیل انعطاف پذیری در تولید و استفاده امکان طراحی و ساخت این در اشکال و اندازه های مختلف وجود دارد. به همین دلیل می توان بدون محدودیت از آن استفاده کرد.
شیشه های الکتروکرومیک هیبریدی
این شیشه ها ترکیبی از مواد معدنی و پلیمر های الکتروکرومیک هستند. هدف از ساخت این شیشه ها بهره‌گیری از مزایای هر دو نوع ماده است. با ترکیب دو نوع ماده، عملکرد شیشه ها در تنظیم نور و دما بهبود می یابد. ترکیب مواد معدنی و پلیمر ها باعث افزایش دوام و پایداری شیشه ها می‌شود. در حالی که پلیمر ها انعطاف‌پذیری و سبکی را به شیش ه‌ها اضافه می کنند.این نوع شیشه ها می توانند در کاربرد های مختلفی مورد استفاده قرار گیرند.
مزایای شیشه الکتروکرومیک
شیشه الکتروکرومیک چندین مزیت مهم دارد که این مزایا آن را به انتخابی ایده آل برای طراحی داخلی و نمای ساختمان ها تبدیل می کنند.این نوع شیشه با قابلیت تغییر شفافیت با استفاده از جریان الکتریکی می تواند تا 50 درصد از انرژی مورد نیاز برای سرمایش و گرمایش ساختمان ها را کاهش دهد و در نتیجه باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شود.علاوه بر این، این صرفه جویی در مصرف انرژی هزینه های مربوط به انرژی را کاهش می دهد.
علاوه بر این، این نوع شیشه میتواند نور ورودی به داخل را تنظیم کند تا کاربران بتوانند از نور طبیعی استفاده و همزمان حریم خصوصی را حفظ کنند.این فناوری در ساختمان های هوشمند نقش مهمی دارد.این نوع شیشه با استفاده از فناوری هوشمند می تواند به صورت خودکار شفافیت را تنظیم و عملکرد ساختمان را بهبود ببخشد.علاوه بر این شیشه الکتروکرومیک به معماران و طراحان این امکان را می دهد که بتوانند فضا هایی زیبا و منحصر به فرد ایجاد کنند.
عملکرد شیشه الکتروکرومیک
شیشه الکتروکرومیک از پنج لایه تشکیل می شود. این لایه ها عبارتند از دو لایه رسانای شفاف (TC) در بالا و پایین، یک لایه الکتروکرومیک که بین دو لایه رسانای شفاف قرار دارد و مسئول تغییر شفافیت است و رسانای یون (IC) و الکترود شمارنده (CE). روی شیشه های بالا و پایین، لایه ای از اکسید قلع ایدیم (ITO) وجود دارد که کل ساختار را به شکلی مشابه باتری تبدیل می کند جایی که ITO به عنوان الکترود عمل می کند.
وقتی ولتاژی به ITO وارد می شود، ذرات باردار که معمولاً یون های لیتیوم هستند، از الکترولیت به لایه الکتروکرومیک حرکت می کنند.این لایه الکتروکرومیک معمولاً از اکسید تنگستن تشکیل شده است که در حالت غیرفعال شفاف است.این حرکت ذرات باردار باعث می شود که لایه الکتروکرومیک تحت فرایند الکتروشیمیایی احیا-اکسیداسیون قرار بگیرد که به جذب نور و تغییر رنگ آن منجر می‌شود.زمانی که ولتاژ حذف یا عکس می شود، یون های لیتیوم از لایه الکتروکرومیک به الکترولیت باز می گردند.
نقش شیشه الکتروکرومیک در تنظیم نور و دما
شیشه الکتروکرومیک در تنظیم دما در فضاهای داخلی نقش اساسی دارد. این شیشه با تنظیم رنگ خود بسته به شرایط خارجی ساختمان از جذب بیش از حد گرمای ناشی ارز نور خورشید جلوگیری کرده و نیاز استفاده از تهویه مطبوع مصرف انرژی را به طور قابل توجهی کاهش داده است. توانایی کنترل انتقال گرما از طریق شیشه الکتروکرومیک تنها با یک دکمه، راهکاری پایدار برای حفظ دمای داخلی را در طول روز فراهم می کند. اطلاعات بیشتر را از esfahanfloat مشاهده کنید.
شیشه های الکتروکرومیک با جریان الکتریکی و تغییر شفافیت امکان تنظیم نور ورودی به ساختمان را فراهم می کنند. این قابلیت به کاهش تابش خیره کننده و تنظیم شدت نور کمک می کند، که در نتیجه به راحتی ساکنان کمک می کند. این نوع شیشه به کاهش مصرف انرژی کمک می کند. زیرا نیاز به نور مصنوعی و سیستم های گرمایشی را کاهش می دهد. می توان در تابستان این شیشه را مات کرد و از گرم شدن بیش از حد فضای داخل جلوگیری کرد.
شیشه های الکتروکرومیک می توانند به سیستم های هوشمند متصل شوند و به صورت خودکار با تغییر شرایط نوری خارجی تنظیم شوند. این اتوماسیون پیشرفته به بهیود بهره وری انرژی و راحتی کمک می کند و نیازی به دخالت دست ندارد. این نوع شیشه ها به معماران و طراحان کمک می کنند تا فضاهایی با نور متغیر و جذاب ایجاد کنند هئدر نتیجه آن فضای داخلی نیز جذابیت خاصی پیدا می کند.
کابرد های شیشه الکتروکرومیک
شیشه الکتروکرومیک در صنعت خودروسازی برای راحتی و ایمنی راننده و سرنشینان استفاده می شود. این نوع شیشه ها با قابلیت کنترل الکترونیکی و خودکار نور می توانند شفافیت خود را تغییر داده و تنظیم کنند. علاوه بر این، این شیشه می تواند به صورت خودکار یا دستی به صورت شفافیت کامل یا ماتی کامل تغییر کند. این ویژگی می تواند به راننده در شرایطی که نور شدید یا کم است کمک کند تا رانندگی بهتر و ایمن تر داشته باشد.
این نوع شیشه در معماری و ساختمان سازی به عنوان پنجره هوشمنده استفاده می شود. ویژگی تغییر نور و شفافیت این شیشه در ساختمان ها امکان کنترل حرارت و نور را می دهد که علاوه بر ایجاد حریم خصوصی، محیطی مطمئن و مطبوع را برای ساکنان فراهم می کند. علاوه بر این شیشه های الکتروکرومیک در الکترونیک مورد استفاده قرار می گیرد این شیشه ها به عنوان نمایشگر های الکترونیکی در دستگاه های الکترونیکی، ساخت دستگاه های اپتیکی و سیستم نورپردازی استفاده می شوند.
شیشه های الکتروکرومیک می توانند در بخش های مختلف طراحی داخلی استفاده شوند تا جذابیت ظاهری و عمکردی فضا را افزایش دهد. از در و پنجره ها گرفته تا سقف کشسان و پارتیشن ها و حتی درب حمام. انعطاف پذیری شیشه های الکتروکرومیک و همچنین کنترل تغییرات این شیشه ها، امکانات گسترده ای را برای کاربرد های مختلف در محیط های مسکونی، تجاری، صنعتی و… فراهم می کند. با اصفهان فلوت همراه باشید تا از ایده های جدید الهام بگیرید!
نتیجه گیری
شیشه الکتروکرومیک یکی از فناوری های پیشرفته در حوزه های معماری و ساختمان سازی است که به طور چشمگیری در این حوزه ها تحولات عظیمی ایجاد کرده است. این شیشه یکی از انواع شیشه های هوشمند است که با لایه های شیمیایی خاص و اعمال جریان الکتریکی ساخته شده که قابلیت کنترل و تنظیم نور، دما و میزان شفافیت را دارد. این فناوری همچون شیشه هوشمند به سرعت در حال توسعه و پیشرفت است. شیشه الکتروکرومیک می تواند تا 98 درصد نور خورشید را جذب و مسدود کند. این نوع شیشه با قابلیت خود به معماران و طراحان اصفهان فلوت اجازه می دهد فضایی زیبا و منحصر به فردی ایجاد کنند.
| موضوع مقاله | تنظیم نور و دما با یک دکمه: شیشه الکتروکرومیک |
|---|---|
| نام نویسنده | نگار عبداللهی |
| تاریخ | 13 تیر 1403 |
| شیشه الکتروکرومیک از چه لایه هایی تشکیل شده؟ | دو لایه رسانای شفاف و یک لایه الکتروکرومیک، رسانای یون و الکترود شمارنده. |
سوالات متداول
شیشه الکتروکرومیک چیست؟
نوعی شیشه هوشمند است که با تغییر جریان الکتریکی می تواند نور و دما را تنطیم کند.
عملکرد شیشه الکتروکرومیک چگونه است؟
با جذب یون های لیتیوم در لایه الکتروکرومیک تغییرات خود را اعمال می کند.
شیشه های الکتروکرومیک در چه صنایعی کاربرد دارند؟
خودروسازی، الکترونیک، معماری و ساختمان سازی و طراحی داخلی.
بدون دیدگاه