شیشه هوشمند
18
آوریل

شیشه هوشمند چیست و چه کاربردهایی دارد؟

شیشه هوشمند چیست و چه کاربردهایی دارد؟

شیشه هوشمند امروزی این امکان را به شما می دهد تا میزان نور محیط را به صورت دلخواه تنظیم کنید. برای مثال می توانید در روزهای آفتابی ، میزان نور عبوری از شیشه ها را کاهش دهید. این امکان یکی از مزایای بیشمار اسمارت گلس در ساختمان هاست.

در سال های گذشته و در معماری مدرن ، نماهای سنگی جای خود را به نمای شیشه ای داده است و امروزه از شیشه ها در قسمت بیرونی و درونی ساختمان ها بسیار استفاده می شود. اما همه ما می دانیم که این پایان ماجرا نیست و قطعا زمانی می رسد که شیشه های امروزی در نمای ساختمان ها و برج ها با تحول بزرگ تری روبه رو می شوند. اما این تحول در نوع شیشه های به کار رفته در ساختمان ها است.شیشه های نانو ، الکترو کرومیک و دیگر شیشه های هوشمند ، به زودی جای شیشه های معمولی را می گیرند و این تحولی عظیم در ساختمان ها است.در این مقاله قصد داریم درباره این که شیشه هوشمند چیست و چطور کار می کند و اینکه چه مزایایی را برای ساختمان ها به همراه دارد صحبت می کنیم.

شیشه هوشمند یا اسمارت گلس چیست ؟

شیشه های هوشمند در واقع روشی نوین و فناورانه در دنیای شیشه است. اگر بخواهیم تعریفی از شیشه اسمارت داشته باشیم ،باید بگوییم:

شیشه های هوشمند یا اسمارت گلس در واقع نوعی شیشه الکتروکرومیک هستند که با جریان الکتریکی کار می کنند.در واقع هوشمندی شیشه، وابستگی شدیدی به جریان برق دارد .جریان عبوری باعث می شود تا ساختار داخلی شیشه تغییر وضعیت دهد و این حالت باعث تغییر میزان شفافیت شیشه ها می شود.

اگر بخواهیم واقع بین باشیم ، باید بگویم که شیشه هوشمند ، اصلا شیشه نیست. اما در دنیا با نام smart glass شناخته می شود.شیشه هوشمند سوئیچ دار در واقع هم خواص شیشه و هم خواص ویندو فیلم را با هم دارد. ویندو فیلم نوعی طلق پلاستیکی است که روی شیشه نصب می شود و کاربردهای فراوانی در صنعت شیشه دارد. در صورتی که می خواهید اطلاعات بیشتری درباره window film داشته باشید، پیشنهاد می دهم مقاله ویندو فیلم چیست را مطالعه کنید.

شیشه هوشمند یا اسمارت گلس چطور کار می کند؟

می دانیم که شیشه های هوشمند ،برقی هستند. اما چطور نیروی الکتریکی باعث می شود شیشه ها مات و کدر شوند؟؟؟

عملکرد دقیق اسمارت گلس به این صورت است که :

بخوانید  تفاوت طلق سنتری گلس با طلق های معمولی

هوشمند شیشه از پلاستیک تشکیل شده است. این قسمت از دو یا حتی چند لایه تشکیل شده است که در بین لایه ها از جداکننده ها استفاده می شود.لایه های شیشه اسمارت معمولا از اکسید کبالت یا اکسید تنگستن ساخته می شود.البته مواد به کار رفته در هر لایه با توجه به کارخانه سازنده می تواند متفاوت باشد.

در مرحله بعد یون های لیتیوم را در فضای بین لایه ها و روی یکی از لایه ها تزریق می کنند. با این کار مرحله ساخت شیشه هوشمند سوییچ دار کامل می شود.

با اعمال ولتاژ (جریان برق) به لایه ها ، یون های لیتیوم که در یک سمت از لایه های داخلی بودند ، به لایه مقابل حرکت می کنند.این کار باعث تغییر وضعیت شیشه از شفاف به نیمه شفاف یا حتی مات می شود.

هرچه ولتاژ اعمالی به شیشه ها بیشتر باشد ، تعداد یون های لیتیومی که از یک طرف به طرف دیگر شیشه می روند، بیشتر می شود و این باعث می شود تا میزان مات شدن شیشه ها بیشتر شود.

در واقع شما با تنظیم میزان ولتاژ می توانید ، میزان نور عبوری از شیشه را تغییر دهید.

انواع شیشه هوشمند

دنیای شیشه خیلی گسترده و متنوع است . این موضوع در مورد شیشه های اسمارت نیز صادق است. شیشه هوشمند انواع مختلف و بیشماری دارد که در تکنولوژی ،ساخت و مواد به کار رفته با یکدیگر متفاوت هستند. اما در این قسمت به معرفی انواع شیشه هوشمند و کاربرد های هر یک از آنها می پردازیم.

شیشه الکتروکرمیک

شیشه های الکتروکرمیک که نوعی شیشه اسمارت هستند، در واقع در حالت عادی مات و کدر می باشند و با اعمال جریان الکتریکی در آن ، شیشه کاملا شفاف می شود.شیشه های الکتروکرمیک یکی از متداول ترین شیشه های هوشمند برقی است که کاربردهای زیادی دارد. پیشنهاد می کنیم حتما مقاله شیشه الکتروکرمیک چیست را مطالعه کنید تا اطلاعات کاملی در مورد این شیشه ها بدست آورید.

شیشه هوشمند PDLC

این شیشه به خاطر تکنولوژی متفاوتش معروف است .در واقع PDLC مخفف (Polymer-Dispersed Liquid-Crystal devices) است.در این روش به جای استفاده از یون های لیتیوم در ساختار شیشه، از کریستال مایع استفاده می شود.کریستال مایع باعث می شود تا شیشه ها دوام بیشتری داشته باشند.از این شیشه ها در مکان هایی استفاده می شود که تعداد دفعات تغییر حالت شیشه ،بالاتر است.زیرا همانطور که گفتیم ، این شیشه نسبت به مدل های دیگر با دوام تر است و از طول عمر بالاتری برخوردار است.

نمونه ای از این شیشه که خیلی زیاد آن را می بینید ، تلویزیون ها و نمایشگر های LCD است. در نمایشگر های LCD و در حالت خاموش، یون ها به صورت تصادفی در سطح پراکنده و پخش هستند. به محض اینکه جریان الکتریکی متصل شود ، نمایشگر تصویر را به نمایش می گذارد.

اسمارت گلس نانو کریستال

در شیشه هایی با تکنولوژی نانو کریستال ، به جای یون لیتیوم از اکسید اینیدیوم (indium tin oxide) استفاده می شود.این مایع ویژگی خاصی دارد که شیشه هوشمند معمولی از آن برخوردار نیست.

بخوانید  isg poly holo

شیشه هایی با تکنولوژی نانو کریستال، علاوه بر جلوگیری از نفوذ نور ، از ورود گرما (اشعه مادون قرمز ) نیز جلوگیری می کنند. به همین دلیل در مناطق گرم و آفتابی برای جلوگیری از ورود گرما ، از این شیشه در پنجره و نمای بیرونی ساختمان ها استفاده می شود.

تا اینجا فهمیدیم که شیشه هوشمند چیست ،چطور کار می کند و به چه روش هایی تولید و ساخته می شود. در این قسمت می خواهیم با کاربرد هر یک از این شیشه ها در صنایع مختلف به خصوص معماری بیشتر صحبت کنیم.

کاربرد های شیشه های هوشمند

می دانیم که Smart Glass انواع متفاوتی دارد که هر یک مزایای خاصی دارند. این ویژگی ها باعث می شود تا در موارد و کاربرد های متفاوتی از آنها استفاده شود. در این قسمت با کاربرد های هر یک از آنها در صنایع مختلف آشنا می شویم.

کاربرد شیشه هوشمند یا اسمارت گلس در ساختمان

شاید اولین کاربردی که به نظر شما می رسد ، استفاده از این شیشه در ساختمان سازی است.  این شیشه در نمای داخلی و خارجی ساختمان های هوشمند کاربرد بسیاری دارد. برای مثال یکی از رایج ترین کاربرد های شیشه اسمارت در پنجره ها است . جایی که نور از طریق آن وارد محیط می شود. با استفاده از این شیشه ، دیگر نیاز به نصب پرده نیست ،زیرا با استفاده از آن می توان شیشه ها را طوری تنظیم کرد تا از ورود نور زیاد به محیط جلوگیری کند.

البته این شیشه کاربرد های زیادی در ساختمان ها دارد که در ادامه به معرفی آنها می پردازیم.

پارتیشن های شیشه ای

یکی از مواردی که می توان از شیشه های برقی هوشمند در آن استفاده کرد ، پارتیشن شیشه ای است. استفاده از شیشه در پارتیشن ها به جای چوب ، باعث می شود تا نور به خوبی در محیط پخش شود.اما با استفاده از Smart Glass می توان فضای هر پارتیشن را به صورت خصوصی تنظیم کرد.با این کار دیگر نیازی به نصب کرکره برقی برای هر پارتیشن نیست.

یکی از مواردی که از شیشه های نانو کریستال هوشمند استفاده می شود ، هتل ها است. از شیشه های نانو کریستال در هتل ها به صورت گسترده استفاده می شود، اما مهمترین کاربرد آن در شیشه های اتاق های هتل است .این شیشه ها علاوه بر تامین و تنظیم نور محیط از ورود گرما به داخل اتاق جلوگیری می کند.علاوه بر این ، ویژگی خاص این شیشه باعث می شود تا در فصول گرم سال میزان مصرف انرژی برای هتل ها به شدت کاهش یابد.

در صورتی که به دنبال ایده و کاربرد های جذاب شیشه هوشمند هستید ، بهتر است مقاله ایده های خلاقانه برای شیشه هوشمند را از دست ندهید و مطالعه کنید.

یکی دیگر از کاربرد های شیشه نانو کریستالی، در حمام های هتل است . معمولا در هتل های ۴ و ۵ ستاره از شیشه های الکتریکی و مات شونده برای ایجاد حریم خصوصی موقع استحمام استفاده می شود.

در بیمارستان ها برای تامین نور محیط از پنجره ها و سازه های شیشه ای در سطح وسیعی استفاده می شود.اما کنترل نور در اتاق ها معمولا با نصب پرده همراه است.با استفاده از شیشه های هوشمند در بیمارستان ها ، دیگر نیازی به نصب پرده نیست.همانطور که می دانید ، هزینه نصب پرده ، تعویض و شستشوی آنها بسیار زیاد است. در صورتی که استفاده از شیشه ها برقی ، هزینه های اضافی را از دوش بیمارستان ها بر می دارد.

بخوانید  اهمیت تیغه پلی آمید در پروفیل های ترمال بریک

بهتر است بدانید که ، عمر ویروس و باکتری روی شیشه به مراتب کمتر از پارچه است.

از دیگر کاربردهای این شیشه در بیمارستان ها می توان به شیشه های اتاق عمل و قسمت مراقبت های ویژه و جداسازی اتاق بیماران نیز اشاره کرد.

با توجه به رشد سریع صنعت خودرو در سال های اخیر و با پیدایش ماشین ها الکتریکی همچون تسلا ، استفاده از وسایل تمام الکتریکی در خودرو ها خیلی دور از تصور نیست.امروزه از شیشه های هوشمند در خودرو ها بسیار مورد توجه قرار گرفته است .شرکت هایی مانند بی ام دابلیو و تسلا در خودرو های خود از این شیشه ها استفاده می کنند.

استفاده از شیشه های الکتریکی در آینه های خودرو ها باعث شده است تا رانندگی در شب راحت تر شود و نور ماشین ها، باعث آزار رانندگان نشود.

در مواقعی که نور آفتاب ممکن است دید راننده را تحت تاثیر قرار دهد ، با تغییر وضعیت شیشه ، از ورود نور به داخل کابین خودرو جلوگیری می کند.

از این شیشه در آیینه عقب خودرو نیز استفاده می شود . زمانی که نور بالای خودروهای عقب راننده را اذیت می کند ،شیشه به صورت اتوماتیک تغییر وضعیت می دهد و از بروز مشکل جلوگیری می کند.در عکس زیر میتوانید تفاوت شیشه معمولی و هوشمند برای آیینه عقب خودرو در شب را مشاهده کنید. شیشه الکتروکرومیسم با تضعیف و شکستن نور خودروهای عقب ،رانندگی را  برای راننده راحت می کند.

صنایع هواپیمایی

اگر تا به حال با هواپیمای مسافربری پرواز کرده باشید ،حتما شیشه های هوشمند را دیده اید. شیشه های پنجره هواپیما نوعی شیشه هوشمند هستند که این قابلیت را دارد تا از ورود نور شدید خورشید به داخل هواپیما جلوگیری کند.البته شیشه های کابین خلبان نیز این ویژگی ها را دارد. اگر می خواهید بدانید که دقیقا جنس شیشه های هواپیما چیست و چرا از این نوع شیشه در آنها استفاده می شود ، حتما مقاله جنس شیشه هواپیما چیست را مطالعه کنید.

سخن آخر :

با توجه به پیشرفت علم و تکنولوژی به زودی شاهد افزایش روز افزون استفاده از این شیشه ها در ساختمان ها و صنایع مختلف خواهیم بود . به نظر می رسد که این تکنولوژی دیر یا زود جایگزین مناسبی برای پرده ها و کرکره ها خواهند بود.این تکنولوژی پلی برای تبدیل شدن تمامی ساختمان ها به ساختمان های سبز است.