استفاده از مواد پلیمری برای ساخت پنجره هوشمند

تصور کنید که بتوانید شفافیت پنجره‌های منزل یا محیط کار را به صورت دستی تنظیم کنید. با این کار می‌توانید مصرف انرژی را کاهش دهید و در هزینه‌های اضافی انرژی برای گرم یا سرد کردن محیط نیز صرفه‌جویی کنید. اخیرا، محققان دانشگاه MIT روشی ابداع کردند که در آن با استفاده از مواد پلیمری در پوشش پنجره‌ها، می‌توان شفافیت آنها را تنظیم کرد و گام بزرگی در هوشمندسازی منازل و محیط‌های کار برداشت. آنها به یک معادله علمی دست یافتند که از طریق آن می‌توان نحوه عبور نور از پلیمرهای مورد نظر را محاسبه کرد.

پلیمری که این محققان در آزمایشات خود از آن استفاده کردند، polydimethylsiloxane یا پلی دی متیل سیلوکزان نام دارد. لوپز خیمنز (López Jiménez)، یکی از اعضای تیم تحقیقاتی می‌گوید در خلال تعدادی آزمایشات تحقیقاتی بر روی این ماده، به طور اتفاقی به این حقیقت دست یافتند که با اعمال فشار و کشش، شفافیت این پلیمر تغییر می‌کند. آنها در آزمایشات خود، با اضافه کردن رنگ‌دانه به این ماده، شفافیت و نحوه عبور از آن را مورد آزمایش قرار دادند.

نتیجه آزمایشات آنها توسط دانشگاه ام‌آی‌تی به این صورت منتشر شده است:

تیم تحقیقاتی ابتدا نمونه‌هایی از پلیمر مورد نظر را بر روی سطحی نصب کردند و نور را از آنها عبور دادند و نوری که بدون شکست از این سطوح عبور کرده بود را اندازه‌گیری کردند. سپس این صفحات پلیمری را مقداری کشیدند تا تغییری در شفافیت آنها ایجاد شود و این بار نور عبور کرده و ضخامت صفحات را اندازه‌گیری کردند.آنها نتایج بدست آمده را با معادله خود که با استفاده از قانون بیر-لامبرت (Beer-Lambert) به آن دست یافته بودند، مقایسه کردند. نتایج تجربی بسیار به نتایج تئوری نزدیک بود.

خیمنز امیدوار است که فعالان صنعت شیشه و پنجره در آینده بتوانند از این قابلیت پلیمرها استفاده کنند و با استفاده از لایه‌های پلیمر در ساخت پنجره‌ها، پنجره‌های هوشمندی را تولید کنند که کاربران بتوانند به راحتی شفافیت آنها را تنظیم کنند.