پنجره‌های هوشمند با قابلیت کنترل گرما ساخته شد

محققان آزمایشگاه ملی آرگونه موفق به سنتز نانو ذرات دی‌اکسید ‌وانادیم شدند که می‌تواند کارایی پنجره‌های هوشمند را افزایش دهد. جی‌لی از محققان این پروژه می‌گوید: «نیاز مبرمی برای تداوم توسعه‌ چنین نانو ذراتی وجود دارد تا بتوان با استفاده از آن‌ها به‌سرعت شیشه‌های هوشمند را به شکل مقرون‌به‌صرفه‌ای وارد بازار کرد.»

در پنجره‌های ترموکرومیک، انرژی مادون‌قرمز موجب می‌شود تا در زمستان داخل ساختمان گرم بماند و در تابستان با مسدود کردن پرتو‌های گرم‌کننده، موجب خنک ماندن ساختمان می‌شود. این نانو ذرات موجب می‌شوند تا شیشه‌ها به‌سرعت از حالت عبور دهی پرتو‌های مادون‌قرمز به حالت مسدودکننده‌ی این پرتو‌ها تغییر فاز دهند.

در فیلم‌های حاوی نانو ذرات دی‌اکسید وانادیم نسبت به فیلم‌های رایج در پنجره‌های هوشمند، مقدار مدولاسیون خورشیدی در دما‌های پایین و بالا دو برابر بیشتر است. البته مدت‌هاست که دانشمندان به تاثیر نانو ذرات دی‌اکسید وانادیم در فناوری ترموکرومیک واقف شده‌اند، اما دقیقا نمی‌دانستند که چگونه از آن‌ها برای تولید اقتصادی پنجره‌های هوشمند استفاده کنند.

در این فناوری نیاز به استفاده از مواد خطرناک نبوده و درعین‌حال هزینه‌ طراحی کاهش می‌یابد. روشی که محققان این پروژه ارائه کرده‌اند به تولید نانو ذرات با ابعاد یکنواخت منجر می‌شود که این ویژگی موجب افزایش کارایی انرژی شده است. در صورت استفاده از میکرو راکتور‌های چندتایی که به‌صورت شبکه‌ای قرار دارند، خروجی کار افزایش می‌یابد.

رالف موهلیسن از محققان این پروژه می‌گوید: «ما نشان دادیم با استفاده از این نانو ذرات و فرآیند جریان مستمر می‌توان هزینه‌ تولید را کاهش داد. درنتیجه این فناوری برای تولید پنجره‌های هوشمند قابل استفاده است. لازم به ذکر است که از این فرآیند می‌توان برای تولید نانو ذرات مختلف استفاده کرد.»

نتایج این پروژه به‌صورت پتنتی به ثبت رسیده و لیسانس آن آماده‌ی واگذاری است. برنامه بعدی این گروه، کاهش ابعاد نانو ذرات از ۱۰۰ به کمتر از ۲۰ نانومتر است که می‌تواند پراش نور را کاهش دهد.