شیشه های هوشمند

کاربرد شیشه های هوشمند در زندگی امروزی هرچه بیشتر احساس می‌شود. امروزه مقابله با بحران هایی نظیر آلودگی کره زمین و کمبود منابع تجدید ناپذیر مثل سوخت فسیلی تبـدیل بـه یکـی از مهـم ترین دغدغه های طراحان و مهندسان ساختمان شده است و آنها را به حرکت بـه سـمت سـاخت بناهـایی سـازگار بـا محـیط زیست، با کارآیی بالاتر و صرفه اقتصادی بهتر تشویق کرده است. توسعه ی مصالح و روش های ساخت در عصر حاضـر بـه ایـن روند کمک شایانی کرده است.

از جمله ی این مصالح می توان به شیشه های هوشمند اشاره کرد که توانایی درک و پـردازش رویدادهای محیطی را داشته و نسبت به آن واکنش مناسب نشان میدهند. به بیان دیگر ایـن مصـالح، قادرنـد شـکل، فرم، رنگ و انرژی درونی خود را به طرز برگشت پذیر در پاسخ به تاثیرات فیزیکی و یا شیمیایی محیط اطراف تغییـر دهند و از این طریق به سازگاری ساختمان با محیط کمک کنند.

لذا در این مقاله، با اتخاذ روش تحقیق استدلال منطقی به معرفی سه مورد از شیشه های هوشمند به نامهای : شیشه های الکتروکرومیک، ترموکرومیک و فتوکرومیک و عملکـرد آنهـا پرداخته خواهد شد. این شیشه ها جزء مصالح هوشمند نوع اول بوده و دارای قابلیت تعییر خـواص درونـی هسـتند. همچنـین نحوه به کارگیری و رفتار آنها در پروژه های ساختمانی از اهداف دیگر این تحقیق می باشد.

طبقه بندی مواد هوشمند

به طور کلی مصالح ساختمانی موجود اعم از نتی ، طبیعی و مصنوعی با توجه به خصوصیات آنها، از جملـه : نمـود ظـاهری، بافـت، ترکیب شیمیایی، خواص مکانیکی و فیزیکی، اثر محیطی و … طبقه بندی می شوند. اما در طبق بندی مصالح هوشمند علاوه بر در نظر داشتن مشخصه های فوق، خواص دیگری که به طور ویژه به تمییز دادن مصالح هوشمند از مصالح سنتی مربوط می شود نیـز لحاظ شده است. در واقع طبقه بندی پیشنهادی مصالح هوشمند بر پایه سه خاصیت زیر ارائه شده اند:

-۱-۳ مصالح هوشمند نوع اول (دارای قابلیت تغییر خواص درونی)

موادی که یک از خصوصیات شیمیایی، مکانیکی، الکتریکی، مغناطیسی، حرارتی یا بصریشان در پاسـخ بـه یـک یـا چنـد محـرک خارجی، بدون نیاز به کنترل از خارج تغییر می کند. (نوروزی، حبیبی امیر و اخلاصی (۳۷:۱۳۹۱ الف) مصالح هوشمند تغییر رنگ دهنده یا »کرومیک« که شامل :

فتوکرومیک : جذب انرژی تابشی سبب تغییر در ساختار شیمیایی این مـواد شـده و از سـاختاری بـا یـک میـزان جـذب مشخص به ساختاری دیگر با میزان جذبی متقاوت تبدیل می شوند.
ترموکرومیک : موادی که در مقابل تغییر دما، به صورت بازگشت پذیری تغییر رنگ می دهند.

مکانوکرومیک : با تغییرات فشار یا تغییر شکل، خواص بازتابی متفاوتی نشان میدهند.

الکتروکرومیک : موادی که در مقابل تغییر ولتاژ، تغییر رنگ می دهند. مثلا پنجره های الکتروکرومیک روشن یـا تـار مـی شوند. این مواد به صورت چند لایه از مواد هستند.