عاجل:

علماء يطورون 'نافذة ذكية' تمتص الحرارة شتاء وتعكسها صيفا

الأربعاء ٠٩ فبراير ٢٠٢٢
٠٥:٢٥ بتوقيت غرينتش
علماء يطورون 'نافذة ذكية' تمتص الحرارة شتاء وتعكسها صيفا طور العلماء نموذجا أوليا لنافذة ذات خصائص امتصاص قابلة للتحويل، بحيث يمكن ضبطها لحصد الحرارة في الشتاء وعكسها في الصيف.

العالم- منوعات

ويحتوي الزجاج الجديد على طلاء طيفي منخفض الانبعاثية يستخدم مادة متغيرة الطور للتحكم في كمية الحرارة التي تدخل الغرفة من النافذة، دون التأثير على جودة الضوء.

ويمتص الزجاج الطاقة الحرارية من أشعة الشمس تحت الحمراء ويعيد انبعاثها كحرارة، إما لتستخدم لتدفئة الغرفة باستخدام سخانات كهربائية شفافة في الركيزة الزجاجية أو تنعكس بعيدا لتبريد الغرفة.

وابتكر العلماء في جامعة بيتسبرغ "تقنية الزجاج الذكي" الرقيقة للغاية التي يمكن أن تغطي النوافذ الموجودة في المنزل، لتمتص الحرارة في الشتاء وتعكسها في الصيف، كبديل موفر للطاقة للتدفئة المركزية وتكييف الهواء.

وتشير الدراسة إلى أن التقنية الجديدة مصنوعة من "كومة بصرية" من المركبات الكيميائية، بحيث يمكن للزجاج أن يغير ترتيبه الذري إما ليعكس أو ليمتص الضوء من الشمس حسب الفصول.

وتُمتص الطاقة الحرارية من أشعة الشمس تحت الحمراء ويعاد انبعاثها كحرارة في الغرفة خلال الشتاء، أو تنعكس بعيدا لتبريد الغرف في الصيف.

وإذا وقع تسويقها، يمكن لتقنية "النافذة الذكية" أن تقلل من استخدام الطاقة في المنزل العادي بنسبة تصل إلى الثلث، وفقا للخبراء.

ويصف الفريق "النافذة الذكية" بأنها "فعالة" و"ممتعة من الناحية الجمالية" وضرورية للتبني الناجح للتكنولوجيا الخضراء في مواجهة تغير المناخ.

وقال مؤلف الدراسة ناثان يونغبلود، الأستاذ المساعد في الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر في جامعة بيتسبرغ: "يتمثل الابتكار الرئيسي في أن هذه النوافذ يمكن أن تتغير وفقا للاحتياجات الموسمية. إنها تمتص الأشعة تحت الحمراء القريبة من الشمس في الشتاء وتحولها إلى حرارة داخل المبنى. وفي أشهر الصيف، يمكن أن تنعكس الشمس بدلا من امتصاصها".

ويتكون الزجاج الجديد من كومة ضوئية من المواد التي يقل سمكها عن 300 نانومتر، مع طبقة نشطة رقيقة جدا مصنوعة من مواد "تغير الطور" التي يمكنها امتصاص الأطوال الموجية غير المرئية لضوء الشمس وتنبعث منها كحرارة. ويمكن "تبديل" هذه المادة نفسها بحيث تُبعد تلك الأطوال الموجية للضوء بدلا من ذلك.

ويوضح يونغبلود: "الأهم من ذلك، أن الضوء المرئي ينتقل بشكل متماثل تقريبا في كلتا الحالتين، لذلك لن تلاحظ التغيير في النافذة. وهذا الاعتبار الجمالي أمر بالغ الأهمية لاعتماد التقنيات الخضراء (الصديقة للبيئة)".

يعمل التزجيج (عملية تحويل المادة إلى مادة صلبة) عن طريق التحول من ترتيب "غير متبلور" للذرات إلى "ترتيب متبلور"، عند تطبيق الحرارة.

وفي الترتيب غير المتبلور، يقع ترتيب الذرات بشكل غير منتظم تماما، لكن التبديل إلى الترتيب المتبلور لذراتها يجعل الذرات تتجمع بشكل أكثر إحكاما، ما يسمح لها بعكس الحرارة بعيدا.

ويقع تشغيل التبديل في جزء من الثانية بواسطة "سخان شفاف" وهو جزء من الزجاج متعدد الطبقات.

وعندما يكون الجو باردا، يتم حصاد الأشعة تحت الحمراء من ضوء الشمس وتحويلها إلى حرارة المبنى لخفض تكاليف التدفئة.

وإذا كان الجو دافئا، يمكن للزجاج الجديد تبديل حالته لعكس الحرارة وتقليل الحاجة إلى تكييف الهواء.

0% ...

آخرالاخبار

اللجنة التجارية المشتركة لإيران وباكستان تبدأ إجتماعها في اسلام آباد


كربلاء المقدسة.. فريق طبي ايراني ينقذ حياة طفل عراقي من الموت


بدء مراسم تشييع رفات 122 شهيدًا انتشلت جثامينهم خلال الأيام الأخيرة من تحت ركام عدة منازل تعود لعشيرة أبو شريعة - الحساينة في منطقة الصبرة جنوب شرقي مدينة غزة


الشيخ قاسم: نواجه عدوانا أميركيا إسرائيليا على لبنان وغزة وإيران والعراق واليمن من أجل إطفاء جذوة المقاومة واستعمار المنطقة


الشيخ قاسم: تحية إلى العراق واليمن على نصرة قضايانا في مواجهة العدو الواحد


الشيخ قاسم: لن ننسى غزة وفلسطين ويجب أن نقف بوجه هذا العدوان الغاشم


الشيخ قاسم: الخيار الوحيد أمام العدو الإسرائيلي هو الانسحاب الكامل وسينسحب


الشيخ قاسم: نؤمن بلبنان الواحد الموحد غير القابل للقسمة ولا للتنازل عن الأرض


الشيخ قاسم: المقاومة مستمرة ما دام الاحتلال موجوداً وسنواجه من ينخرط في المشروع الإسرائيلي


الشيخ قاسم: لا يوجد أي مانع من اللقاء العلني بين حزب الله والقيادة السورية في الوقت الذي يكون مناسباً


الأكثر مشاهدة

شبكة "ABC" الأميركية: عدد الإصابات في الجيش الأميركي في خلال حرب إيران بلغ 653 إصابة منها 64 تعود لرتب عالية من الضباط


غازي حمد: "إسرائيل" تعطل اتفاق غزة وتصعد عسكرياً


وزير الحرب الاسرائيلي يقرر إقالة قائد المنطقة الوسطى آفي بلوت على الهواء مباشرة بعد اتهامه بمخالفة تعليمات المستوى السياسي في سابقة من نوعها


بن فرحان يؤكد لعراقجي حرص بلاده على إحلال الأمن والاستقرار


ترامب يزعم: نتحدث مع إيران بشأن شكل المفاوضات وسنبدأ مساء الاثنين


"رويترز" عن هيئة بحرية بريطانية: تلقينا تقريراً عن واقعة على بعد 20 ميلاً بحرياً شمال شرقي خصب في سلطنة عمان


هبوط أسعار النفط أكثر من 6% بعد تصريحات الرئيس الأمريكي دونالد ترامب عن محادثات مرتقبة مع إيران


رئيس لجنة الأربعين: أكثر من 3.2 مليون زائر ايراني غادروا عبر المنافذ الحدودية إلى العراق


بزشكيان: الوحدة الوطنية أهم رصيد لإيران لمواجهة التحديات المقبلة


قصف مدفعي إسرائيلي استهدف جنوب شرقي مدينة دير البلح وسط قطاع غزة


شهيد وجريح في هجوم إرهابي على موقع للجيش الايراني في مريوان غرب البلاد