شیشه‌های فتوکرومیک
نوید احمدی
| دسته بندی:
شبیه سازی اجزای ساختمان
| تاریخ انتشار:
18 اردیبهشت 1399
شیشه ها به عنوان یکی از مهمترین بخش های ساختمان تاثیر بسزایی در بارهای حرارتی وارده بر ساختمان دارند. به همین جهت توجه به عملکرد آنها و کنترل میزان تابش عبوری از آنها از اهمیت بالایی بر خوردار می باشد. به همین جهت در ادامه ی پست های قبلی در این قسمت یه بررسی عملکرد شیشه های فتوکرومیک به عنوان یکی از زیر شاخه های شیشه های هوشمند غیر فعال می پردازیم. در ادامه با تیم آپگرین گرید همراه باشید.
شیشه‌های فتوکرومیک
این سیستم‌ها معمولاً متشکل از لایه‌ای از شیشه‌ها می‌باشند که میزان شفافیت آنها نسبت به نور تغییر می‌کند. این شیشه‌ها معمولاً برای شیشه‌های عینک نیز استفاده می‌شوند. این سیستم‌ها می‌توانند در حالت‌های مختلفی از شفافیت قرار بگیرند و این حالت‌ها قابلیت تغییر توسط کاربر را ندارند. این نوع شیشه‌ها زمانی که در معرض تابش امواج الکترومغناطیسی در محدوده‌های خاص (معمولاً بنفش و فرابنفش)، میزان انتقال نور آنها در محدوده‌ی نور مرئی به شدت و سرعت افت کرده و در صورت قطع این تابش، میزان انتقال نور با سرعتی قابل توجه به حالت اولیه بر می‌گردد. علت این موضوع ایجاد تعداد زیادی مراکز رنگی در این شیشه‌ها در اثر تابش الکترومغناطیسی با طول موج کوتاه و از بین رفتن مجدد آنها پس از قطع تابش می‌باشد.
بلورهای هالید نقره در این نوع شیشه‌ها مسئول پدیده‌ی فتوکرومیسم هستند. در حقیقت ترکیبات ارگانیک و غیر ارگانیک موجود در این سیستم‌ها به عنوان مواد حساس اپتیکی عمل می‌کنند. این مواد شامل متال هالیدها (کلراید و نقره برماید) که نسبت به نور فرابنفش حساس می‌باشند و پلاستیک‌هایی می‌شوند که انرژی خورشید را بر اساس نوسانات طیفی خروجی، جذب می‌کنند. به عبارت دقیق‌تر، وقتی این شیشه‌ها در معرض تابش مستقیم آفتاب قرار می‌گیرند، تفاوت بین جذب طیفی در لایه‌های مختلف شیشه و مواد تکمیلی دیگر منجر به ایجاد فرایند قابل بازگشتی از تغییر رنگ می‌شود.
سرعت پاسخ این شیشه‌ها به محرک‌های محیطی در حد چند دقیقه می‌باشد. در حالی که برگشت از این حالت به حالت عادی تقریباً دو برابر زمان‌بر خواهد بود. این تفاوت سرعت در پاسخ به محرک‌های محیطی، در صورت وجود تغییرات ناگهانی و مکرر در میزان تابش و یا در صورت سایه اندازی تنها بر روی بخشی از شیشه، مشکل آفرین خواهد بود. همچنین به دلیل اینکه ماهیت جذب کنندگی تابش در این شیشه‌ها بر بازتابندگی آنها غلبه دارد، ممکن است باعث ایجاد بیش گرمایش و ایجاد ترک بر اثر شوک‌های حرارتی شود.
این نوع شیشه‌ها در برخورد با آفتاب تابستان و زمستان، عملکرد مطلوبی از خود نشان نمی‌دهند. در زمستان که زاویه‌ی برخورد آفتاب با شیشه کمتر می‌باشد، به جای اینکه اجازه‌ی عبور به نور را بدهد، بر عکس عمل کرده و از ورود اشعه جلوگیری می‌کنند. در تابستان نیز به همین منوال، باعث ورود بیشتر انرژی خورشیدی به داخل می‌شوند. از این نوع شیشه‌ها می‌توان کنترل نور خورشید استفاده نمود اما استفاده از آنها برای کنترل گرمایی مقرون به صرفه نمی‌باشد. همچنین پیچیدگی تکنولوژی تولید این شیشه‌ها، عدم قابلیت کنترل توسط کاربر، عدم توانایی در پخش کردن متوازن مواد فتوکرومیک و بازگشت پذیری تریجی این شیشه‌ها به حال عادی از دیگر دلایل عدم استفاده از آنها در صنعت ساختمان می‌باشد.