ابتكر الباحثون زجاجًا يتكيف ذاتيًا مع المواسم الدافئة والباردة
تقليل استخدام الطاقة في أي مناخ
مع كون النوافذ أحد أهم العناصر في بناء المبنى ، فهي من أقل العناصر كفاءة في استخدام الطاقة. يمكن أن تُعزى نسبة كبيرة من استهلاك الطاقة في جميع أنحاء العالم إلى استهلاك الطاقة والتدفئة والتبريد المرتبط بالنافذة. سعياً لإنشاء نوافذ أكثر كفاءة في استخدام الطاقة ، طور فريق من العلماء من NTU سنغافورة مادة مطلية زجاج، التي “تتكيف ذاتيًا” مع تدفئة أو تبريد الغرف عبر مناطق مناخية مختلفة.
يهدف الزجاج المطلي ذو الاستجابة الفريدة إلى حساب المناطق ذات المناخ المتقلب ، مما يسمح بالتدفئة والتبريد بكفاءة على مدار العام. وهي تتألف من طبقات من جزيئات ثاني أكسيد الفاناديوم النانوية المركب ، بولي (ميثيل ميثاكريلات) (PMMA) ، وطلاء منخفض الانبعاث لتشكيل هيكل فريد يمكنه تعديل التسخين والتبريد في وقت واحد.
الصور مجاملة من NTU سنغافورة
كيف يعمل الزجاج الذاتي التكيف
الفريق الدولي من الباحثين في NTU في سنغافورة (انظر المزيد هنا) طورت الزجاج ذاتي التكيف للمساعدة في خفض استخدام الطاقة في المباني في جميع أنحاء العالم. يوضح الفريق أن الطلاء يعمل من خلال استغلال أطياف الضوء المسؤولة عن التدفئة والتبريد. خلال فصل الصيف ، يمنع الزجاج التسخين الشمسي (بالقرب من ضوء الأشعة تحت الحمراء) ، مع تعزيز التبريد الإشعاعي (الأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة) – وهي ظاهرة طبيعية حيث تنبعث الحرارة عبر الأسطح باتجاه الكون البارد – لتبريد الغرفة. خلال فصل الشتاء ، تقوم بالعكس لتدفئة الغرفة.
في الاختبارات المعملية ، سمح الزجاج بانبعاث كمية محكومة من الحرارة في ظروف مختلفة – من درجة حرارة الغرفة ، إلى درجات حرارة تصل إلى 160 درجة فهرنهايت – مما يثبت قدرته على الاستجابة بفعالية للظروف المناخية المتغيرة. وجد الفريق أن الزجاج الذي طوروه أظهر توفيرًا في الطاقة في كل من المواسم الدافئة والباردة ، مع أداء إجمالي لتوفير الطاقة يصل إلى 9.5٪ مقارنة بالزجاج منخفض الانبعاث المتوفر تجاريًا في مبنى مكتبي متوسط الحجم.
تم تسجيل براءة اختراع في سنغافورة للتكنولوجيا. بعد ذلك ، يهدف الفريق إلى تحقيق أداء أعلى في توفير الطاقة من خلال زيادة تطوير طلاء المركب النانوي.
معلومات المشروع:
فريق البحث: shancheng wang ، tengyao jiang ، yun meng ، ronggui yang ، gang tan ، yi long | كلية علوم وهندسة المواد ، جامعة نانيانغ التكنولوجية (NTU)، سنغافورة
