مجله ساتیان

شیشه الکتروکرومیک: مزایا، کاربردها و قابلیت های نوین

شیشه الکتروکرومیک

شیشه الکتروکرومیک نوعی شیشه ی هوشمند است که با استفاده از فناوری الکترونیکی، قابلیت تغییر رنگ و شفافیت را داراست. این نوع شیشه برای استفاده در پنجره ها، درب ها، نمای ساختمان، خودروها و بسیاری از محیط های دیگر به کار می رود. از مهم ترین قابلیت های شیشه ی الکتروکرومیک می تواند به تغییر از حالت شفاف به مات با استفاده از جریان الکتریکی اشاره کرد.

این نوع شیشه به دلیل قابلیت تنظیم نور و حفظ حریم خصوصی، بسیار مورد توجه قرار گرفته است. برای مثال، در محیط هایی که نور خورشید بیش از حدی به داخل فضا وارد می شود، شیشه ی الکتروکرومیک با تغییر رنگ، میزان نور را کاهش دهد و در عین حال دید بیرونی به داخل فضا را محدود می کند.

با توجه به مزایای بیشماری که شیشه ی الکتروکرومیک دارد، بسیاری از کارخانه های تولید شیشه در حال تولید این نوع شیشه هوشمند هستند. به دلیل هزینه بالای تولید، قیمت این نوع شیشه نسبت به شیشه های معمولی بیشتر است. اما با در نظر گرفتن مزایای بیشمار آن، استفاده از شیشه ی الکتروکرومیک در ساختمان ها و خودروها در حال افزایش است.در ادامه مطلب با ساتیان همراه باشید تا بیشتر درمورد این شیشه و کاربرد های آن بدانید.

معرفی شیشه الکتروکرومیک

تعریف شیشه الکتروکرومیک

این شیشه یک نوع شیشه الکترونیکی رنگ پذیر است که با استفاده از فناوری الکتروکرومیسم، قابلیت تغییر رنگ و شفافیت خود را دارا میباشد. این شیشه برای استفاده در پنجره ها، نمای ساختمان، نورگیرها و دیوارهای پردهای مورد استفاده قرار میگیرد.

ساکنان ساختمان امکان کنترل مستقیم تغییر رنگ و شفافیت الکتروکرومیک را دارند. این شیشه با کنترل میزان نور خورشید و گرما که وارد ساختمان میشود، میتواند بهبود بهره وری انرژی را فراهم کند.
این شیشه در برخی از کاربردهای پزشکی نیز مورد استفاده قرار میگیرد. برای مثال، این شیشه در ساخت دستگاههای MRI و دستگاه های اشعه ایکس کاربرد دارد. همچنین، الکتروکرومیک در دکوراسیون داخلی و تجهیزات تجاری نیز مورد استفاده قرار میگیرد.

در جدول زیر، مشخصات فنی شیشه الکتروکرومیک را میتوان مشاهده کرد:

توضیحات مشخصات فنی شیشه الکتروکرومیک
داردرنگ‌پذیری
قابل تنظیمشفافیت
داردکنترل مستقیم توسط ساکنان
پنجره‌ها، نمای ساختمان، نورگیرها، دیوارهای پرده‌ای، دستگاه‌های پزشکی، دکوراسیون داخلی و تجهیزات تجاریکاربردها

ساختار و اجزای شیشه الکتروکرومیک

یک شیشه الکتروکرومیک از لایه های زیر تشکیل شده است:

  • لایه شیشه اصلی: لایه اصلی شیشه الکتروکرومیک میتواند از نوع شیشه های مختلفی باشد که بسته به کاربرد مورد نیاز انتخاب میشود.
  • لایه الکتروکرومیک: لایه الکتروکرومیک از موادی تشکیل شده است که توانایی تغییر رنگ را دارند. این لایه معمولاً از اکسیدات رنگی و رنگ دهنده های مختلف تشکیل شده است.
  • لایه الکترولیت: لایه الکترولیت در شیشه الکتروکرومیک برای حرکت الکترون ها و یون ها به کار میرود. این لایه معمولاً از مواد شیمیایی مانند پلیمرهای الکترولیتی تشکیل شده است.
  • لایه تابشگر: لایه تابشگر در شیشه الکتروکرومیک برای جذب نور و حرارت به کار میرود. این لایه معمولاً از فیلمهای مختلفی تشکیل شده است.
  • لایه محافظ: لایه محافظ در شیشه الکتروکرومیک برای محافظت از لایههای داخلی شیشه در برابر خراشیدگی و آسیبهای مختلف به کار میرود. این لایه معمولاً از مواد شیمیایی مانند پلیمرهای محافظ تشکیل شده است.

شیشه الکتروکرومیک با ترکیب این لایه ها توانایی تغییر رنگ و شفافیت خود را به طور الکترونیکی به دست می آورد.

نحوه نگهداری پنجره دوجداره برای طول عمر بیشتر

مکانیزم عملکرد الکتروکرومیک

شیشه الکتروکرومیک یک نوع شیشه هوشمند است که در آن مادهای به نام الکتروکرومیسم بکار رفته است. ماده الکتروکرومیسم قابلیت تغییر رنگ را در پاسخ به میدان الکتریکی دارد. برای تولید شیشه الکتروکرومیک، دو لایه شیشه با فیلم الکتروکرومیک درون آن ها به هم چسبیده میشوند. فیلم الکتروکرومیک شامل یک لایه اکسیداتور و یک لایه الکترولیتی است.

وقتی یک میدان الکتریکی به فیلم الکتروکرومیک اعمال میشود، یون های الکترولیت در جهت الکترولیز حرکت میکنند و با یون های اکسیداتور در لایه ی اکسیداتور ترکیب میشوند. این فرآیند باعث تغییر رنگ فیلم الکتروکرومیک میشود. برای بازگشت به رنگ اولیه، میدان الکتریکی قطع میشود و یونها به لایه ی الکترولیتی بازمی گردند.
شیشه الکتروکرومیک در برخی از کاربردها مانند پنجره های هوشمند، آینه های داخلی خودرو و درب های یخچال ها استفاده میشود. این نوع شیشه به دلیل قابلیت کنترل شدن توسط یک میدان الکتریکی، به عنوان یک راه حل هوشمند برای کاهش هزینه های انرژی و افزایش راحتی کاربران محبوب است.

ساختار عملکرد شیشه الکتروکرومیک

کاربردهای شیشه الکتروکرومیک

در صنعت خودرو

شیشه الکتروکرومیک در صنعت خودرو برای بهبود راحتی و ایمنی راننده و سرنشینان استفاده می شود. با کنترل الکترونیکی شفافیت شیشه، این شیشه ها قابلیت تغییر شفافیت را دارند و می توانند به صورت خودکار به شفافیت کامل یا تاریکی کامل تغییر کنند. با این ویژگی، شیشه الکتروکرومیک می تواند بهبود رانندگی در شرایط نور کم و شدید همچنین افزایش حریم خصوصی را فراهم کند.

در ساختمان سازی

در ساختمان سازی، شیشه الکتروکرومیک به عنوان یک پنجره هوشمند استفاده می شود. با کنترل الکترونیکی شفافیت شیشه، این شیشه ها می توانند به صورت خودکار میزان شفافیت خود را تغییر دهند و به همین دلیل می توانند در کنترل حرارت و نور در داخل ساختمان کمک کنند. همچنین، شیشه الکتروکرومیک می تواند بهبود حریم خصوصی در ساختمان ها ایجاد کند.

در صنایع الکترونیک

شیشه الکتروکرومیک در صنایع الکترونیک نیز کاربردهای مختلفی دارد. این شیشه ها می توانند به عنوان نمایشگرهای الکترونیکی در دستگاه های الکترونیکی مورد استفاده قرار گیرند. همچنین، شیشه الکتروکرومیک می تواند در ساخت دستگاه های اپتیکی، سیستم های نورپردازی و تجهیزات دیگر نیز مورد استفاده قرار گیرد.

شیشه الکتروکرومیک در ساختمان سازی