علماء يبتكرون نافذة ذكية يمكنها أن تحجب الضوء

وجد فريق من العلماء في معهد إم آي تي، طريقة لصناعة نافذة يمكنها التحول من شفافة إلى سوداء اللون تقريباً. مقارنة مع أنظمة أخرى. تستجيب هذه التكنولوجيا بسرعة، وتتطلب طاقة منخفضة لكي تعمل.

وقام ثلاثة باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (إم آي تي)، بتطوير نافذة ذاتية التظليل تتحول بسرعة من شفافة إلى مظلمة.

ووفق ما اوردت شبكة مرصد المستقبل ، تتم صناعة هذه النافذة الذكية من مواد متلونة كهربائياً، يمكنها أن تغير خصائصها تحت تأثير الجهد الكهربائي. مقارنة بالمواد المتلونة ضوئياً (أي تلك التي نجدها في النظارات والعدسات التي تصبح معتمة عند تعرضها لضوء ساطع)، تستجيب المواد المتلونة كهربائياً وتغير درجة تعتيمها بشكل أسرع.

حيث يتم استخدام المواد المتلونة كهربائياً في نوافذ طائرة بوينغ 787، على الرغم من أنها تستغرق أيضاً بضع دقائق حتى تغير لونها.

وفي ورقتهم البحثية في مجلة الكيمياء Chem، أفاد فريق إم آي تي أنهم تمكنوا من تسريع العملية باستخدام مركب نَفوذ يسمى الأطر المعدنية العضوية (MOFs)، يمكنه نقل الإلكترونات والأيونات بسرعات العالية، ما يسمح بتحقيق سرعة تفاعل إجمالية عالية.

وقد سبق لفريق الباحثين أن عملوا على المركبات النفوذة هذه في دراساتهم السابقة، وتمكنوا خلالها من صناعة مادة يمكنها الانتقال من حالة الوضوح إلى التظلّل باللون الأزرق أو الأخضر. بغية الوصول إلى طلاء يمكنه التحول من حالة الوضوح إلى اللون الأسود تقريباً، قام الباحثون بمزج لونين متتامين (الأخضر والأحمر).

في حين تتطلب معظم المواد الحالية المتلونة كهربائياً دخلاً مستمراً من الجهد الكهربائي، فإن هذه النافذة الذكية – حالما تغير لونها – يمكنها أن تحافظ على حالتها مع مستوى من الطاقة يتدرج بين الضئيل والصفري، ولن تحتاج سوى إلى الكهرباء كي تعود إلى حالتها السابقة (واضحة أو مُعتِمة).

ويقول ميرسيا دينكا، أستاذ الكيمياء في إم آي تي الذي درّس الباحثين الثلاثة، في تصريح له “إن النوافذ الجديدة لديها القدرة على القيام بما هو أكثر من مجرد منع مرور الضوء الساطع.

حيث يمكن لهذا النوع من النوافذ أن يقودنا إلى تحقيق وفورات هائلة في الطاقة، عبر تخفيض الحاجة لتكييف الهواء ضمن المباني بشكل كبير، باستخدام عدة نوافذ في المناخات الحارة. حيث يكفي أن تضغط مفتاحاً معيناً فقط عندما تشرق الشمس عبر النافذة، لكي تصبح معتمة، أو حتى أن تجعل ذلك الجانب من المبنى بأكمله يصبح معتماً تلقائياً دفعة واحدة.[ads3]