به گزارش باشگاه در و پنجره و نما: امروزه پنجره هایی تحت عنوان پنجره هوشمند در بازار عرضه می شوند که می توان میزان عبور نور از آن ها را تغییر داد و در آن ها از شیشه های الکتروکرومیک استفاده شده است. زمانی که ولتاژ خاصی به این شیشه ها داده می شود، از حالت شفاف به حالت کدر تغییر حالت می دهند. در ضمن این شیشه ها با رنگ های متنوعی ساخته می شوند. به تازگی فناوری جدیدی در ساخت این شیشه ها به کار گرفته شده است که این امکان را فراهم می کند که این شیشه ها با تنوع رنگ بیشتری تولید شوند و سرعت تغییر حالت آن ها از حالت شفاف به حالت کدر و بالعکس را نیز تا ۱۰ برابر افزایش می دهد.

بیشتر شیشه های الکتروکرومیک موجود در بازار از دو پانل شیشه ای ساخته شده اند که توسط لایه ای کدر و نازک از اکسید قلع ایندیم یا اکسید قلع فلورین پوشانیده شده اند تا شیشه از قابلیت رسانایی الکتریکی برخوردار شود. سپس یکی از پانل های شیشه ای توسط اکسید تنگستن الکتروکرومیک پوشانیده می شود و سپس دو پانل شیشه ای به صورتی هم قرار داده می شوند که پوشش ها روی هم قرار گیرند و سپس یک الکترولیت ژله مانند در میان آن ها نیز قرار می گیرد و آن ها را از یکدیگر جدا می کند.

وقتی که ولتاژ خاصی از برق به قاب های شیشه ای وارد شد، پوششی که از جنس اکسید تنگستن است، تیره می شود و وقتی که قطب ولتاژ برعکس شد، رنگ این پوشش روشن می شود. فرایند روشن و تاریک شدن این پوشش سریع رخ نمی دهد و مدت زمان تکمیل شدن این فرایند، برای شیشه ای که اندازه آن ۲٫۵ متر مربع است، حتی تا ۲۰ دقیقه هم می تواند طول بکشد.

اما به تازگی محققان موسسه فرانهوفر آلمان به فناوری جدیدی دست پیدا کرده اند که هم می تواند سرعت تغییر حالت این شیشه ها را افزایش دهد و هم می توان با بهره گیری از این فناوری، این شیشه ها را در رنگ های متنوع تری هم عرضه کرد.

در این فناوری جدید که پوشش اکسید تنگستن در آن حذف شده است، ابتدا هر دو قاب شیشه ای توسط لایه ای از اکسید قلع پوشانیده می شوند. در مرحله بعدی هر دو قاب شیشه ای بر روی هم قرار داده می شوند و سپس لایه ای نازک از رزین مخصوص که دربردارنده مونومرهای (موادی که از مولکول های واحد تشکیل شده اند و از هم پیوستن آن ها پروتئین به وجود می آید) الکتروکرومیک طبیعی است، در میان این دو شیشه قرار داده می شود. در گام بعدی قبل از اینکه جریان برق وارد شیشه ها شود، لایه رزین در معرض حرارت یا اشعه UV قرار می گیرد تا سازندگان شیشه مطمئن شوند که منومرهای روی یک پیوند الکترود، یک پلیمر الکتروکرومیک تشکیل می دهند.

نتیجه استفاده از این فناوری این است که شیشه با سرعت بیشتر و ولتاژ کمتری تغییر حالت می دهد. یکی از محققان این پروژه تحقیقاتی اذعان کرد که با استفاده از این فناوری جدید می توان کاری کرد که شیشه ای با مساحت ۱٫۲ متر مربع در عرض ۲۰ تا ۳۰ ثانیه کدر شود. این در حالی است که مدت زمان لازم برای کدر شدن شیشه هایی که با استفاده از اکسید تنگستن ساخته می شوند، ۱۰ دقیقه طول می کشد. علاوه بر این محققان قصد دارند در آینده از منومرهایی استفاده کنند که با به کارگیری آن ها، امکان تولید شیشه هایی با سایه رنگ های مختلف قرمز و بنفش نیز فراهم می شود.

استفاده از این فناوری باعث مقاوم شدن شیشه ها نیز می شود. این در حالی است که در حال حاضر چندین لایه از شیشه های الکتروکرومیک بر روی هم قرار داده می شوند تا مقاومت آن ها افزایش پیدا کند و امکان راه رفتن بر روی آن ها فراهم شود و همچنین در مکان هایی که نور خورشید شدید است، نیز مورد استفاده قرار گیرند. محققان موفق شده اند نمونه اولیه شیشه ای را که این فناوری جدید در آن به کار گرفته شده است، تولید کنند که می تواند به رنگ آبی تغییر رنگ دهد؛ اما آن ها قصد دارند شیشه هایی با قابلیت تغییر رنگ به رنگ های دیگر همچون قرمز را نیز تولید کنند.