شیشه های هوشمند قادرند در یک چشم به هم زدن از حالت شفاف به نیمه شفاف تغییر پیدا کنند؛ بدین ترتیب می توان در روز های گرم تابستانی از شدت نور ورودی خورشید کاست و از تماشای چشم انداز دل انگیز غروب آفتاب لذت برد.
اگرچه صنعت شیشه های هوشمند تمایل به استفاده از کلمه شیشه برای محصولات خود دارد؛ اما در اغلب اوقات بخش هوشمند این شیشه ها از یک لایه پلاستیکی بسیار نازک ساخته شده است. این لایه متشکل از چندین لایه نازک به همراه یک تفکیک کننده بین آن ها است و هر لایه از مواد متفاوتی ساخته شده است که هر تولید کننده مواد خاص خود را دارد، اما معمولا در یکی از لایه ها از لیتیوم کبالت اکسید و در دیگری از اکسید تنگستن پلی کریستال استفاده می شود.
یون های لیتیم به یکی از لایه ها که در آن مستقرند نفوذ می کنند، سپس لایه ها بین دو یا چند قطعه شیشه قرار می گیرند و در نهایت یک پنجره را می سازند. یون های لیتیوم تا زمانی که جریان برق متصل نیست در هر یک از این لایه ها باقی می مانند و پس از اتصال برق مجددا به جای اولیه خود با می گردند و با قطع شدن جریان برق نیز همان جا می مانند. یون های لیتیوم در هر لایه ای که وجود داشته باشند با آن لایه ترکیب شده و نور خورشید را منعکس می کنند که در این حالت شیشه مات یا نیمه شفاف می شود و یا به آن اجازه عبور می دهند که در این صورت شیشه شفاف خواهد بود.
در این شیشه های هوشمند اتصال جریان برق در مدت زمان کوتاهی به تعداد محدودی از یون های لیتیوم اجازه می دهد تا بین دو لایه منتقل شوند و در هر طرف که تعداد یون ها بیشتر باشد درصد بالاتری از ماتی یا شفافیت را شاهد خواهیم بود.
انواع شیشه های هوشمند
انواع مختلفی از شیشه های هوشمند تا کنون ساخته شده اند اما ما در اینجا به معرفی چند نوع رایج از آنها می پردازیم که ممکن است شما با آن ها سر و کار داشته باشید.
شیشه الکتروکرومیک: شیشه های الکتروکرومیک در حالت عادی غیر شفاف هستند اما پس از اتصال جریان برق به پنجره هوشمند، به حالت نیمه شفاف تا شفاف تغییر پیدا می کنند.
شیشه PDLC ( کریستال مایع ): در این مدل یون های مورد استفاده در شیشه های الکتروکرومیک با کریستال مایع حل شده در پلیمر جایگزین می شوند؛ بدین صورت که پلیمر مایع به درون لایه پلاستیکی نفوذ کرده و این لایه به صورت فشرده بین دو یا چند قطعه شیشه قرار می گیرد تا یک پنجره کامل را بسازد . همچنین در این مدل از شیشه های هوشمند نمایشگر های LCD بدون استفاده از برق، کریستال های مایع به صورت نامنظم در کنار هم قرار گرفته و مانع ورود نور خورشید می شوند که حالتی مات برای آن ایجاد می شود و پس از اتصال جریان برق و هم تراز شدن کریستال ها نور خورشید اجازه عبور پیدا می کند و شیشه هوشمند مد نظر شما شفاف خواهد شد.
شیشه نانوکریستال: در این شیشه ها یک لایه بسیار نازک از نانو کریستال ها که معمولا از اکسید قلع ایندیم ساخته می شود با یک لایه نازک پلاستیکی ترکیب می شود و لایه بوجود آمده در بین دو یا چند قطعه شیشه قرار می گیرد. مزیت اصلی شیشه های نانوکریستال این است که می توانند از ورود گرما ( اشعه فرو سرخ ) نیز همانند نور مستقیم خورشید جلوگیری کنند.
کاربرد شیشه های هوشمند
رایج ترین کاربرد شیشه های هوشمند را می توان در پنجره های بیرونی منازل مشاهده کرد؛ بدین صورت که از آن ها به جای پرده برای حفاظت از حریم خصوصی استفاده می شود. این شیشه ها در خانه هایی که پنجره های بزرگی رو به جنوب دارند نیز بکار می روند و استفاده از پنجره های نانوکریستالی در آن ها می تواند میزان نفوذ گرما را در تابستان و زمستان کنترل کند.
یک کاربرد جالب دیگر از شیشه های هوشمند، استفاده از آن ها در حمام می باشد؛ هنگامی که حمام بلااستفاده است می توان داخل آن را مشاهده کرد و هنگام دوش گرفتن فضای حمام را از دید دیگران پنهان می کند.
شیشه های هوشمند در صنعت هوانوردی، دریانوردی و خودرو سازی نیز کاربرد زیادی دارند. این شیشه ها می توانند از میزان انعکاس نور آفتاب به سطوح بیرونی صفحه نمایش ها بکاهند و تشعشعات ورودی به اطاقک خلبان هواپیما را نیز کاهش دهند. اگر شما اخیرا با هواپیماهای جدید شرکت بوئینگ دریم لاینر پرواز داشته اید، مطمعنا دیده اید که هیچ کرکره ای بر روی پنجره های آن ها وجود ندارد و میزان شفافیت شیشه ها به صورت خودکار تغییر می کند. در خودروها نیز از این شیشه ها به منظور کنترل شفافیت و میزان نور ورودی استفاده می شود.
منبع: lifewire
