انواع شیشه های هوشمند ؛ تکنولوژی ساخت و کاربردهای شیشه هوشمند
به گزارش وبلاگ گیت، قبل از آنکه انواع شیشه های هوشمند (Smart Glass) را بشناسید! لازم است نخست تعریفی از آنها داشته باشیم. شیشه های هوشمند نوعی شیشه منحصر به فرد هستند که قادرند براساس محرک های خارجی، ویژگی انتقال نور خود را تغییر دهند. شیشه های هوشمند به طور معمول در انواع فعال و منفعل طبقه بندی می شوند، شیشه های هوشمند فعال به یک جریان الکتریکی هدایت شده توسط کاربر پاسخ می دهند، و شیشه های هوشمند منفعل نیز جوابگوی عوامل محیطی مانند گرما یا اشعه ماوراء بنفش (UV) هستند.
می توان از شیشه هوشمند برای تغییر در میزان شفافیت نور (مات یا نیمه مات) بهره برد، این امر به شما امکان می دهد تا مانع از نور تُند خورشید در اوایل روز شوید و یا بلعکس از منظره زیبای غروب خورشید در عصرها لذت نهایی را ببرید. امروزه فناوری شیشه های هوشمند به طرز چشمگیری تحول یافته اند، به طوری که در انواع گوناگون طراحی و ساخته شده اند؛ با وبلاگ گیت همراه باشید.
انواع شیشه های هوشمند از نظر تکنولوژیِ ساخت
حال در زیر به سراغ فناوری های مختلف در تولید شیشه های هوشمند می رویم:
شیشه هوشمند فعال
شیشه هوشمند فعال برای تغییر خصوصیات به محرک الکتریکی نیاز دارد. براساس نوع فناوری مورد استفاده، شیشه های هوشمند فعال را می توان به انواع زیر دسته بندی کرد:
انواع شیشه های هوشمند: شیشه هوشمند الکتروکرومیک
شیشه های هوشمند الکتروشیمیایی می توانند سرعت انتقال نور را مطابق با جریان الکتریکی تغییر دهند. قبل از عبور یک جریان سطحی شفاف دارند و هنگام روشن شدن، نیمه مات یا کاملاً مات می شوند، اگرچه این انتقال می تواند مدت زمان کوتاهی طول بکشد.
انواع شیشه های هوشمند: شیشه هوشمند LC
شیشه های هوشمند LC و PDLC با فشردن یک لایه نازک از کریستال های مایع بین دو هادی الکتریکی شفاف ساخته می شوند. مشابه شیشه های الکتروکرومیک، شیشه های هوشمند PDLC قبل از اینکه جریان الکتریکی اجازه عبور از آن را داشته باشد شفاف است.
تفاوت این است که شیشه PDLC سرعت تعویض شفافیت به مات بودن را تنها در چند ثانیه انجام می دهد و خیلی سریع تر از سایر فناوری ها هستند. شیشه های هوشمند LC عمدتاً در شیشه های هوشمند مات شونده (Privacy Glass) در ساختمان های اداری و تجاری استفاده می شوند.
شیشه هوشمند SPD
فناوری SPD از ذرات میکروسکوپی معلق به شکل یک لایه نازک بین لایه های شیشه استفاده می کند. در حالت ساده شفاف است و هنگام انتقال جریان الکتریکی مات می شود. میزان نور، تابش و گرمایی که از شیشه عبور می کند توسط کاربر کنترل می شود.
تفاوت اصلی بین شیشه هوشمند الکتروکرومیک، LC و SPD در این است که دو حالت اخیر یعنی LC و SPD برای ماندن در حالت مات نیاز به جریان الکتریکی مداوم دارند و به محض قطع یا خاموش شدن دوباره به حالت اولیه که همان حالت شفاف است باز می گردند.
شیشه هوشمند منفعل
شیشه های هوشمند منفعل با توجه به وجود محرک های خارجی مانند گرما و نور ، خواص خود را تغییر می دهند. براساس محرک، می توان به انواع زیر طبقه بندی شوند:
شیشه ترموکرومیک
همان طور که از نامش پیداست، شیشه های هوشمند ترموکرومیک خاصیت انتقال نور خود را با توجه به میزان گرمای جذب شده تغییر می دهند. این ماده عمدتاً در پنجره های هوشمند برای کاهش مصرف انرژی ساختمان ها و کنترل میزان گرمای ورودی به اتاق استفاده می شود. در حال حاضر، شیشه های هوشمند ترموکرومیک به دلیل کم هزینه بودن و سهولت نصب در مقایسه با سایر شیشه ها ، بیشترین کاربرد را در معماری دارد.
شیشه فوتوکرومیک
شیشه های هوشمند فوتوکرومیک خاصیت انتقال نور خود را با توجه به میزان اشعه ماوراء بنفش (UV) تغییر می دهند. این ماده در لنزهای تغییر رنگ عینک آفتابی، شیشه ساختمان و شیمی فوق مولکولی استفاده می شود. با این حال، بزرگترین کاربرد تجاری آن در قالب پنجره های هوشمند در نمای شیشه ای ساختمان ها است.
انواع شیشه های هوشمند از نظر کاربرد
از نظر کاربرد شیشه های هوشمند در بازار به نام های زیر تقسیم می شوند:
شیشه هوشمند مات شونده
هنگامی که منبع تغذیه روشن است، با فشردن یک دکمه مولکول های کریستال مایع در کنار هم تراز شده و شیشه کاملاً مات می شود. هنگامی که جریان الکتریکی قطع می شود، مولکول های کریستال مایع به طور تصادفی از یکدیگر دور می شوند، بنابراین نور پراکنده شده و شیشه دوباره شفاف می شود.
کاربردها:
- هتل ها: حریم خصوصی اتاق های هتل، شیشه حمام، پنجره های بیرونی، درها، پنجره های مرکزی اتاق کنفرانس و چراغ های سقفی، ورودی و پارتیشن های رستوران ها و حریم خصوصی بالکن ها
- تجاری: پارتیشن بندی اتاق ها، درب ها ورودی، درهای کشویی و تاشو، پنجره ها و چراغ های سقفی
- بهداشت و درمان: درهای بیمارستان ها که باید دارای شیشه محافظت مات شونده و شیشه های محافظت از اشعه X باشند همانند درب ICU
- مسکونی: فضای حمام و پارتیشن های جداکننده فضاها
- بانکی: شیشه معاملات با ارباب رجوع و اتاق های سپرده ایمن
مزایا:
- کنترل حریم خصوصی به شکلی سریع، کارآمد و دقیق
- افزایش عملکرد فضا
- خصوصیات نوری استثنایی که باعث کاهش درخشش و کرنش چشم می شود.
- بهداشتی بودن و نیاز به نگهداری کم
- بهبود ظاهر محیط داخلی
- عمر و دوام طولانی
معایب:
- گران بودن نسبت به شیشه های منفعل یا معمولی
- گرم کردن محیط به دلیل جذب نور (تهویه مطبوع توصیه می شود.)
شیشه هوشنمد خود تمیز شونده
اولین چیزی که باید در مورد شیشه های خود تمیز شونده توجه کنید اینست که آنها در واقع قطعات شیشه ای ساده نیستند. آن ها دارای یک پوشش بیرونی بسیار نازک از دی اکسید تیتانیوم، یک ترکیب تیتانیومی سفید و پودری هستند که باعث تمیز ماندن سطح شیشه می شوند.
کاربردها:
- کلیه ساختمان های اداری، مسکونی، تجاری و درمانی
- کاربردهای صنعتی
- استفاده در استخرها و مراکز اسپا
مزایا:
- صرفه جویی در وقت و هزینه
- با پوشش داخلی منعکس کننده گرما جهت بهبود در بهره وری انرژی
- افزایش مقاومت شیشه در برابر سایش و خراش
- جلوگیری از تشکیل اثر انگشت روی شیشه
- روشن تر شدن و شفافیت بیشتر شیشه
- باقی ماندن شیشه از آب، روغن و کثیفی تا مدت زمان طولانی
معایب:
- 15 تا 20 درصد پرهزینه تر از شیشه معمولی
- وجود اثرات محصوص گرد و غبار بر روی شیشه
- عدم مؤثر بودن در رابر رسوبات نمکی (نزدیکی به ساحل و دریا)
- تحقیقات نشان می دهد که پنجره هایی تحت نور مداوم خورشید نیستند، اثر تمیز کننده کمتری دارند. یعنی نور خورشید باعث فعال شدن شیشه تمیز شونده می شود.
کلام آخر
انواع شیشه های هوشمند را در بالا معرفی کردیم، حالا به خوبی می دانید که چه نوع شیشه ای برای پروژه شما مناسب خواهد بود. هر کدام از شیشه های هوشمند دارای ویژگی ها و مشخصات مختص به خود هستند، بنابراین نخست با شناخت نیازها و تنظیم مقدار بودجه خود شروع به انتخاب نوع مناسب شیشه هوشمند کنید.
منبع: ویکی ساختمان