تصبح النوافذ الذكية قاتمة بشكل أكبر في الأيام التي تكون فيها الشمس ساطعة بهدف تصفية أشعة الشمس، وتتحوّل لتصبح أكثر وضوحاً في الأيام الغائمة كي تسمح بدخول المزيد من الضوء. يمكن لهذه الميزة المساعدة في التحكم في درجات الحرارة في الأماكن المغلقة، كما أنّها تقدم بعض الخصوصية دون اللجوء إلى وسائل كالستائر المصغرة. توصّل العلماء مؤخراً إلى اكتشاف جديد في هذا المجال المستمرّ في التطوّر وهو النوافذ الذكية الشمسية التي يمكنها أن تصبح قاتمة عند الطلب وأن تقوم بتشغيل بعض الأجهزة. تظهر الدراسة في مجلّة "الضوئيات" أو الفوتونية Photonics ، وهي علم وتكنولوجيا التوليد والتحكم في الفوتونات، التّابعة للجمعيّة الكيميائيّة الأمريكيّة.
صُممت معظم النوافذ الذكية التي تعمل بالطاقة الشمسية الاستجابة للظروف المتغيرة كالضوء والحرارة تلقائياً، يعني هذا أنه لا يمكن للمستهلكين قلب هذه الستائر أو تغيير لونها في الأيام الباردة أو الغائمة. تعمل هذه الأجهزة أيضاً على جزء بسيط من الطاقة التي تتلقاها في حين يتمّ امتصاص بقيّة الطاقة من قبل النوافذ. يرفع هذا من درجة حرارة نوافذ الغرفة التي من المفترض أن تبقيها هذه النوافذ باردة. أراد "جيريمي موندي" وزملاؤه معالجة هذه الأمور.
أنشئ الباحثون نافذة ذكية جديدة من خلال حشو مصفوفة بوليمر تحتوي على قطرات صغيرة من مواد بلوريّة سائلة وطبقة سيليكون غير متبلورة، وهو النوع الذي يتمّ استخدامه في كثير من الأحيان في الخلايا الشمسية، بين اثنين من ألواح الزجاج. تقوم البلورات السائلة بتشتيت الضوء عندما تكون النافذة على وضع "إيقاف"، مما يجعل الزجاج قاتم. تمتص طبقة السيليكون الضوء وتوفر الطاقة المنخفضة اللازمة لترتيب البلورات كي يتمكّن الضوء من المرور عندما تكون النافذة على وضع "تشغيل" مما يجعل النافذة شفّافة. يقول الباحثون أنّه يتمّ جمع الطاقة الإضافية لإعادة توجيهها إلى أجهزة أخرى مثل الأضواء وأجهزة التلفاز والهواتف الذكية.
الفيديو:
المصدر