أضواء على الأبحاث

زجاج «ذكي» يصبح معتمًا عند الحاجة

  • Published online:

© S. M. Islam et al./Nature Energ.

يمكن أن تتحول نافذة "ذكية" بسرعة من الشفافية إلى الإعتام، بفضل طبقات من أكسيد النيكل، والكهارل (الإلكتروليتات).

يمكن استخدام النوافذ الشفافة التي تصبح معتمة عند الطلب للتحكم في كمية الضوء والحرارة التي تدخل المباني، والمَركَبات. وتوفر هذه التكنولوجيا الطاقة، لكن النوافذ الذكية الحالية تستغرق وقتًا طويلًا لكي تصبح معتمة، وغالبًا ما تصطبغ بلون أزرق خفيف عند تعتيمها جزئيًّا.

وقد طوَّر فريق بحثي بقيادة كريستوفر باريلي - من جامعة نيفادا في رينو - نافذة (في الصورة) تحتوي على طبقات من أكسيد النيكل، وأيونات الليثيوم، وهلام مكهرل، وتغلِّف هذه الطبقات الجزء الداخلي من اللوح الزجاجي للنافذة. وعندما يَسرِي تيار كهربائي في هذه الطبقات، يمتص أكسيد النيكل - الذي يعمل كقطب كهربائي - أيونات الليثيوم، ويصبح معتمًا. ويحث التيار الكهربي أيضًا أيونات الكهرل على تكوين ترسيبات على غلاف آخر للنافذة يعمل كقطب كهربائي ثان. وتحجب هذه العملية المزيد من الضوء. وهذان التأثيران لا يحدثان أي انحياز لوني قوي، وهو ما يزيل الصبغة المُلوِنة الخفيفة للنوافذ الذكية الحالية.

يمكن للنوافذ المصنوعة بهذه التركيبة التبديل بين الحالتين بسرعة، وحجب 94% من الضوء في غضون 60 ثانية. وفي الاختبارات، انتقلت النوافذ بين حالات الإعتام، والشفافية 4 آلاف مرة على الأقل، دون تراجع ملحوظ في الأداء.

(Nature Energ. http://doi.org/gfvzkd (2019