در مورد شیشه های هوشمند بیشتر بدانید

شیشه هوشمند با نام‌های شیشه کنترل نور یا شیشه با حریم خصوصی نیز نامیده می‌شود که در صنعت ساخت و ساز، طراحی دکوراسیون و حتی صنایع خودرو کاربرد دارد. شیشه‌های هوشمند قادرند تا با استفاده از فن آوری پیشرفته‌ای میزان انتقال نور را تغییر داده و بصورت شفاف، نیمه شفاف یا مات تبدیل شوند. با استفاده از این تکنولوژی میتوان در زمان‌های مختلف روز از مزایای نور خورشید بهره مند شد و در عین حال انرژی و حریم خصوصی را حفظ نمود. چنانچه قصد خرید شیشه‌های هوشمند را دارید بهتر است ابتدا با این فناوری و موارد استفاده آن آشنا شوید. مجموعه عابد ارائه دهنده برترین برندهای خارجی شیشه‌های هوشمند در ایران می‌باشد.

شیشه هوشمند چیست؟

شیشه‌های هوشمند محصولاتی پویا بوده که مواد استاتیک با استفاده از جریان برق تغییر داده و باعث کنترل جریان نور عبوری از آنها می‌گردند. این شیشه‌ها قادر به تغییر در سه حالت شفاف، نیمه شفاف و مات هستند و انواع نور مرئی، UV و IR را کنترل می‌نمایند.

این محصول در پنجره، پارتیشن، خودرو و سایر سازه‌های داخلی و خارجی در منازل، ویلاها، مراکز تجاری و تفریحی و سایر مکان‌ها کاربرد دارد. شیشه‌های هوشمند در دو مدل فعال و غیر فعال عرضه می‌شوند. در مدل فعال برای تغییر حالت شیشه نیاز به جریان الکتریسته می‌باشد، درحالی که در مدل غیر فعال نیازی به جریان برق نیست. البته امروزه اصطلاح شیشه‌های هوشمند بیشتر به انواع فعال آن اشاره دارد. در این مقاله شیشه‌های هوشمند فعال بصورت اختصاصی مورد بررسی قرار خواهند گرفت.

انواع شیشه هوشمند

جالب است بدانید که شیشه‌های هوشمند با نام‌های زیادی در جهان شناخته شده‌اند از جمله شیشه کنترل نور، شیشه قابل تعویض برقی، شیشه رنگی هوشمند، شیشه حریم خصوصی و شیشه داینامیک. همانطور که پیش‌تر ذکر شد شیشه‌های هوشمند بر اساس فناوری استفاده شده دو دو دسته فعال و غیر فعال دسته‌بندی می‌شوند. در ادامه به معرفی هر دسته و کاربرد آنها خواهیم پرداخت.

شیشه‌های هوشمند فعال

انواع فن آوری‌های شیشه قابل تعویض فعال و کاربر‌دهای رایج آنها عبارتند از:

• شیشه کریستال مایع پراکنده پلیمری (PDLC)، بیشتر در پارتیشن‌ها استفاده شده و معمولا در ادارات بکار می‌روند.
• شیشه‌ دستگاه ذرات معلق (SPD)، معمولا برای پنجره منازل مسکونی و در برخی موارد نیز در خودروهای لوکس استفاده می‌شوند.
• شیشه الکتروکرومیک (EC)، در اکثر پنجره‌ها در مراکز تفریحی و تجاری بکار می‌روند.

شیشه‌های هوشمند غیر فعال

در ادامه به بررسی فناوری شیشه غیرفعال و کاربردهای رایج هر کدام خواهیم پرداخت:

• شیشه فتوکرومیک، معمولا در انواع شیشه عینک استفاده می‌شود.
• شیشه ترموکرومیک، در شیشه‌هایی که با تغییر دما تغییر می‌کنند بکار می‌روند.

شیشه هوشمند چگونه کار می‌کند؟

فناوری PDLC و SPD یک فناوری شیشه فعال است که حالت شیشه را با برق تغییر می‌دهد. ذرات یا مولکول‌های شیشه با عبور جریان الکتریسته پراکنده شده یا در یک راستا قرار گرفته و اشکال مختلف نور (مرئی، IR، UV) را کنترل می‌کند. سه اصطلاحی مرتبط با شیشه حریم خصوصی وجود دارد و درحقیقت انواع فناوری کنترل نور در شیشه‌های هوشمند فعال هستند:

• کریستال مایع پراکنده پلیمری (PDLC)
• دستگاه ذرات معلق (SPD)
• دستگاه الکتروکرومیک (ECD)

شیشه‌های هوشمند با فناوری PDLC یا SPD دارای یک لایه مجزای میانی هستند. این لایه بین دو ورقه از مواد شفاف که هر یک دارای یک پوشش رسانای ITO هستند قرار گرفته است. هنگامی که جریان برق متصل شود، پوشش رسانای ITO، مولکول‌ها یا ذرات موجود در لایه شیمیایی را مجبور می‌کند تا با هم تراز شوند و شفافیت ایجاد کنند.

فناوری PDLC و SPD بیشتر روی لایه میانی شیشه اعمال شده در حالی که محصولات الکتروکرومیک مستقیماً روی شیشه رسانای ITO قرار می‌گیرند. یکی از ویژگی‌های کلیدی مشترک هر سه فناوری، توانایی تغییر شفافیت شیشه از طریق پلاریزاسیون مولکول‌ها یا ذرات آن‌ها در است.

هنگامی که جریان برق خاموش است (عدم ولتاژ)، مولکول‌ها به‌طور تصادفی پراکنده شده و نور نمی‌تواند از شیشه عبور کند. با اتصال برق ذرات شیشه قطبی شده و مولکول‌ها در یک راستا قرار می‌گیرند. درنتیجه سطح شیشه شفاف شده و نور از آن عبور می‌کند.

جالب است بدانید که با کاهش ولتاژ برق میزان شفافیت شیشه تغییر کرده و می‌توان آن را در حالت نیمه شفاف نیز قرار داد. در این حالت با کنترل نور خورشیدی یا IR می‌توان میزان جریان نور عبوری را تنظیم کرد. در مقابل، شیشه‌های هوشمند الکتروکرومیک هرگز کاملاً مات نمی‌شوند و در صورت عدم وجود جریان برق شفاف شده و دپلاریزه می‌شوند.

انواع فناوری شیشه‌های هوشمند

در شیشه‌های هوشمند فعال از ترانسفورماتورها یا کنترل کننده‌ها برای مدیریت توان جریان الکتریسته استفاده می‌شود. کنترلرها می‌توانند بصورت مداوم روشن باشند، اما ترانسفورماتو‌ها باید گاهی خاموش شوند. علاوه بر آن، ترانسفورماتورها تنها می‌توانند شیشه را از حالت شفاف به مات تغییر دهند، در حالی که کنترل‌کننده‌ها با استفاده از دیمر، ولتاژ را بصورت تدریجی تغییر داده و میزان شفافیت آن را در درجات مختلفی تنظیم می‌کنند.

فناوری کریستال مایع پراکنده پلیمری (PDLC)

این فناوری حاوی کریستال‌های مایع است که حالت مایع و جامد را در یک پلیمر پراکنده نموده است. شیشه هوشمند قابل تعویض با فناوری PDLC یکی از متداول‌ترین شیشه‌های هوشمند مورد استفاده است. این نوع شیشه بیشتر جهت کاربردهای داخلی استفاده می‌شود اما می‌توان با انجام تغییراتی آن را برای شرایط بیرونی نیز بهینه نمود.

فناوری PDLC، شیشه را در کسری از ثانیه از حالت مات به حالت شفاف تغییر می‌دهد. هنگامی که شیشه مات است حریم خصوصی بطور کامل رعایت خواهد شد و نور مرئی مسدود می‌شود. با این حال برخی از این محصولات اجازه می‌دهند تا نور مادون قرمز (که گرما ایجاد می کند) در حالت مات منعکس شود.

فناوری ذرات معلق (SPD)

فناوری SPD حاوی ذرات جامد کوچکی است که در مایع معلق شده و بین دو لایه نازک PET-ITO قرار دارد. این شیشه در زمان اتصال ولتاژ برق تا 99 درصد از نور طبیعی یا مصنوعی را مسدود می‌کند. در این فناوری شیشه کاملا مات نشده و برای ایجاد حریم خصوصی مناسب نمی‌باشد.

اما می‌توان آن را در حالت نیمه شفاف قرار داد و میزان نور عبوری را تنظیم کرد. فناوری SPD برای پنجره‌های فضای خارجی که دارای مناظر زیبا هستند بسیار ایده آل است زیرا در هر دو حالت شفاف و نیمه شفاف می‌توان مناظر خارجی را مشاهده نمود.

فناوری الکتروکرومیک (ECD)

شیشه الکتروکرومیک نور و گرمای پرتوهای خورشیدی را فیلتر می‌کند. فناوری پشت ECD با فناوری PDLC و SPD متفاوت است که بر میزان و زمان مات شدن موثر است. ECD از دو الکترود برای هدایت ذرات یونیزه شده از “داخل” شیشه (شفاف) به سمت “خارج” (مات) استفاده می‌کند.

هنگامی که ذرات حرکت کردند، جریانی برای ماندن در وضعیت فعلی لازم نیست. این مسئله بر زمان انتقال و سرعت حرکت تدریجی ذرات از لبه‌های بیرونی تأثیر می‌گذارد. بنابراین انتقال ذرات به داخل و مات شدن آن، بسته به اندازه شیشه می‌تواند چند دقیقه یا بیشتر طول بکشد.

کاربردهای شیشه هوشمند

معماران، طراحان داخلی و شرکت های خودروسازی به طور مستمر در موارد مختلفی از شیشه‌های هوشمند استفاده می‌کنند. یکی از رایج‌ترین کاربرد این محصولات در پارتیشن اداری است.

پارتیشن‌ها و دیوا‌های شیشه‌ای برقی، علاوه بر امکان کنترل نور، فضای بسیار زیبایی در محیط کاری ایجاد می‌نمایند. هتل‌ها به ویژه در حمام و سرویس بهداشتی، بیمارستان‌ها در اتاق‌های استریل و ICU، منازل مسکونی در درب و پنجره و صنایع  خودروسازی در سانروف و پنجره نیز از انواع شیشه‌های هوشمند استفاده می‌کنند.

سخن پایانی

امروزه با پیشرفت روز افزون تکنولوژی، فناوری‌های بسیار جدیدی در حوزه ساخت و ساز قابل استفاده است که علاوه بر کارایی از نظر زیبایی شناسی نیز جایگاه ویژه‌ای دارند.

شیشه‌ اسمارت یکی از جدیدترین محصولاتی است که در منازل مسکونی، بیمارستان‌ها، مراکز تفریحی، ادارات و مراکز تجاری استفاده می‌شوند و علاوه بر کنترل جریان نور عبوری قادرند تا به میزان زیادی مصرف انرژی را بهینه نمایند.

تکنولوژی‌های متنوعی در ساخت این محصولات استفاده شده که آنها را قادر می‌سازد تا با استفاده از جریان برق بصورت شفاف، نیمه شفاف یا مات قرار گیرند. مجموعه عابد با بیش از نیم قرن سابقه در حوزه صنایع درب و پنجره آماده ارائه خدمات به مشتریان عزیز در سراسر ایران است. برای اطلاع از قیمت‌ شیشه هوشمند با ما تماس بگیرید.