خانه های هوشمند با فناوری نانو

پژوهشگران جهاد دانشگاهی واحد خواجه نصیرالدین طوسی برای نخستین بار در کشور موفق به طراحی و ساخت شیشه‌های هوشمند با استفاده از فن‌آوری نانو شدند.
هوشنگ شریفی مسوول آزمایشگاه گروه پژوهشی نانوالکترونیک جهاد دانشگاهی واحد خواجه نصیرالدین طوسی با اعلام این مطلب به ایسنا گفت: از قابلیت‌های شیشه‌های هوشمند (SMART GLASS) امکان تغییر میزان شفافیت و رنگ شیشه می‌باشد که می‌توانند در کنترل شدت نور و کاهش تلفات انرژی، نقش مؤثری ایفا کنند و بدینت ترتیب باعث کاهش ورود اشعه ماورای بنفش به محیط شده و از عوارض تخریبی آن بر پوست بدن و لوازم منزل جلوگیری ‌کنند و به علاوه نیاز به پرده و لوازم جانبی آن را در ساختمان برطرف می‌کنند.

وی خاطرنشان کرد: امروزه به منظور استفاده هر چه بیشتر از نور خورشید و اجرای برخی ایده های نو در معماری، سطح وسیعی از ساختمان را با شیشه می‌پوشانند لذا پنجره‌ها نقش اصلی را در کنترل نور ورودی به داخل ساختمان و میزان انرژی مورد نیاز ایفا می‌کنند. در این شرایط، امکان حفظ گرما یا سرمای محیطی مناسب و ذخیره سازی معقول انرژی، همراه با تامین میزان نور دلخواه با مشکلاتی همراه می‌شود.

شریفی با بیان این که شیشه‌های هوشمند به عنوان نسل آینده شیشه ها بر این مشکلات فائق آمده اند، تصریح کرد: امروزه کاربرد شیشه‌های هوشمند تنها به کاهش اتلاف انرژی محدود نمی‌شود بلکه شیشه های طیف گزین (بی نیاز از پرده) که شخص به میزان دلخواه می‌تواند شدت نور، درخشندگی خورشید و گرمای عبوری از آن را کنترل کند و خواص ذخیره سازی انرژی را هم داشته باشد، در سراسر دنیا به شدت مورد توجه قرار گرفته است و هم اکنون در چند کشور پیشرفته صنعتی در صنایع ساختمانی و خودرویی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پنجره‌های هوشمند ساخته شده در این واحد تحقیقاتی، علاوه بر خاصیت ذخیره سازی انرژی که تا 40 درصد از اتلاف انرژی در ساختمان‌ جلوگیری می‌کنند این امکان را می‌دهند که بتوان وضعیت شیشه را از حالت کاملا شفاف به حالت کاملا مات با 100 درصد اختفای تغییر داد.

وی با اشاره به این که محققان این گروه موفق به ساخت نوع دیگری از شیشه هوشمند با قابلیت تغییر رنگ نیز شده است ، خاطرنشان کرد: این شیشه‌ها برای اجرای بسیاری از طرح های نو و ایده های جدید معماری ایده آل می‌باشند از کاربرد این شیشه ها می‌توان به پنجره ها ، دیوارها و سقف‌های شیشه‌ ایی در ساختمان‌های تجاری ، اداری ، دانشگاهها ، اتاق‌های نمایش ، مغازه‌ها ، بیمارستان ها ، رستوران‌ها ، آزمایشگاه‌ها ، اتاق‌های انتظار، سالن‌های کنفرانس ، اتاق های جلسات ، مطب‌ها ، اتاق‌های جراحی، پنجره ها و شیشه‌های انواع خودرو ، گلخانه‌های شیشه ا‌یی ، پله‌ها و راه پله های شیشه‌ ایی و... اشاره کرد.

مسئول آزمایشگاه گروه پژوهشی نانوالکترونیک جهاد دانشگاهی واحد خواجه نصیرالدین طوسی با بیان این که پنجره‌های قابل کنترل در سه نوع الکتروکرومیک ، کریستال مایع و PSD هستند، خاطر نشان کرد: پنجره‌های (EC (ELECTROCHROMIC پنجره ای با یک لایه نشانی الکتروکرومیک است که می‌تواند به صورت الکترونیکی میزان گرما و نور عبوری را کنترل کند تا بتوان در روزهای گرم آفتابی با تیره کردن آن، شدت نور خیره کننده و گرمای ورودی به ساختمان راه کاهش داده و در روزهای سرد ، با شفاف کردن آن به نور و گرمای خورشید اجازه ورود به ساخمان را داد.

مسئول آزمایشگاه گروه پژوهشی نانوالکترونیک جهاد دانشگاهی واحد خواجه نصیرالدین طوسی اضافه کرد: بدین ترتیب علاوه بر کاهش نیاز به انرژی در ساختمان نیاز به پرده نیز برای پنجره ها برطرف می‌شود و کاربر می‌تواند با اعمال ولتاژ ثابت رنگ پنجره الکتروکرومیک را از آبی بسیار کمرنگ (شفاف) تا آبی بسیار پر رنگ (تیره) تغییر دهد و به این ترتیب میزان روشنایی ، درخشندگی نور خورشید و گرمای عبوری را می‌توان کنترل کرد.

شریفی درباره پنجره‌های کریستال مایع (LC) هم گفت: پنجره‌های کریستال مایع از یک ساختار چند لایه تشکیل شده‌اند که علاوه بر خاصیت ذخیره سازی انرژی این امکان را دارند که بتوان فورا وضعیت شیشه را از حالت کاملا شفاف به حالت کاملا مات با 100 درصد اختفا تغییر داد .

وی در خصوص کاربرد شیشه های کریستال مایع نیز اظهار داشت: این شیشه ها برای اتاق های کنفرانس، حمام ها، درهای شیشه‌ای، مداخل جلوی ساختمانها، روشنایی غیر مستقیم، پنجره‌ها و دیوارهای شیشه‌ای و اجرای بسیاری از ایده‌های معماری کاربرد پیدا می‌کند.

شریفی تصریح کرد: گروه پژوهشی نانو الکترونیک جهاد دانشگاهی واحد خواجه نصیرالدین طوسی فعالیت خود را از سال 1385 و با هدف توسعه و پیشبرد فن‌آوری نانو در کشور و تجاری سازی نتایج پژوهشی در این حوزه‌ و رفع نیاز کشور و صنعت آغاز کرده است و از دیگر فعالیت‌های این گروه ساخت نمایشگرهای ارگانیک برای اولین بار در کشور به عنوان نمایشگرهای نسل آینده و همچنین طراحی و ساخت انواع نانو سنسورها می‌باشد.

نمونه ساخته شده از شیشه های هوشمند در غرفه جهاد دانشگاهی واحد خواجه نصیرالدین طوسی در نمایشگاه فن‌آوری نانو در مصلی امام خمینی (ره) در معرض دید عموم قرار گرفته بود.