شیشه هوشمند کریستال مایع

شیشه هوشمند کریستال مایع

برای ساختمان‌هایی با نمای شیشه‌ای بزرگ، اتلاف انرژی، کنترل خورشیدی و هزینه‌های خنک‌کننده مسائل کلیدی هستند. علاوه بر این، یک پوشش ساختمان هوشمند نیز می تواند انتشار CO2 را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. یکی از کلیدهای این امر، نماهای بهینه شده با استفاده از شیشه با مقادیر g متغیر است. یکی از این شیشه های هوشمند که ما در این مقاله قصد داریم شما را با آن آشنا کنیم شیشه هوشمند با کریستال مایع است.

ساختمان‌های هوشمند و به‌ویژه طراحی هوشمند نما امروزه به‌عنوان بخش ضروری حفاظت از آب و هوا در نظر گرفته می‌شوند. علاوه بر این، توجه بیشتر به رفاه و سلامت افرادی که در آن ها وقت می گذرانند، می شود. بنابراین، شیشه های پویا یا هوشمند در سال های اخیر به طور فزاینده ای محبوب شده اند، زیرا انعطاف پذیری بیشتری در طراحی نما در مقایسه با راه حل های استاتیک ارائه می دهند. با ما تا انتهای این مقاله همراه باشید تا بتوانید تصمیم درستی در انتخاب شیشه هوشمند کریستا مایع داشته باشید.

شیشه هوشمند کریستال مایع چیست ؟

شیشه هوشمند کریستال مایع پراکنده پلیمری (PDLC) و همچنین شیشه فتوولتائیک نوعی شیشه هستند که شفافیت خود را در پاسخ به یک ضربه الکتریکی تغییر می‌دهند. در صورت غیرفعال بودن، کریستال های مایع به طور تصادفی مرتب می شوند، بنابراین نور هنگام نفوذ به شیشه پراکنده می شود، که منجر به ظاهر نیمه شفاف و شیری شیشه می شود. هنگامی که یک ولتاژ اعمال می شود، یک میدان الکتریکی بین دو الکترود ایجاد می شود که باعث می شود کریستال های مایع در یک راستا قرار گیرند و اجازه عبور نور را می دهد و اساسا شیشه را شفاف می کند.

در صورت تمایل، درجه شفافیت را می توان با تنظیم ولتاژ اعمال شده کنترل کرد. این امکان پذیر است زیرا در ولتاژهای پایین تر، فقط برخی از کریستال های مایع به طور کامل در میدان الکتریکی قرار می گیرند، بنابراین تنها بخش کوچکی از نور از آن عبور می کند در حالی که بیشتر نور پراکنده می شود. با افزایش ولتاژ، کریستال های مایع کمتری خارج از تراز باقی می مانند و در نتیجه نور کمتری پراکنده می شود. شیشه هوشمند کریستال مایع در محیط های داخلی و خارجی برای کنترل حریم خصوصی (مانند اتاق های کنفرانس، مناطق مراقبت های ویژه، درهای حمام/دوش، اتاق های اتصالات) مورد استفاده قرار می گیرند.

تاریخچه شیشه هوشمند کریستال مایع

مطالعه درباره کریستال های مایع در سال 1888 زمانی که گیاه شناس اتریشی فردریش راینیتزر با مشاهده کلستریل بنزوات آزمایش کرد، شروع شد و مشاهده کرد که این ماده دارای دو نقطه ذوب متمایز است. راینیتزر در تحقیقات خود دمای یک نمونه جامد را افزایش داد و مشاهده کرد که کریستال در دمای 145.5 درجه سانتیگراد به مایع مه آلود و در حدود 178.5 درجه سانتیگراد به مایع شفاف همانند شیشه فلوت تبدیل می شود.

اولین دستگاه های هوشمند کریستال مایع توسط جیمز فرگاسون، که به عنوان مخترع نمایشگر کریستال مایع نماتیک شناخته می شود، توسعه داده شد. در طول تلاش برای ریزپوشانی کردن کریستال‌های مایع، فرگاسون متوجه شد که ترکیب یک کریستال مایع نماتیک با محلول پلی‌وینیل الکل مبتنی بر آب به او اجازه می‌دهد صفحه ای کدر و انعطاف‌پذیر بسازد. سپس این “رنگ” الکترواپتیکال را می توان روی ورق پلاستیکی با پوشش ITO اضافه کرد. پس از خشک شدن، ورق دیگری از صفحه ITO می تواند در طرف دیگر لمینت شود.

توجه شرکت های بزرگ نمایشگر، شرکت های نوپا کوچک و گروه های دانشگاهی متعدد را به خود جلب کرد. اگرچه این سیستم‌ها با نام‌های مختلفی استفاده می‌شدند و همگی حول موضوع مشترک یک سلول کریستالی مایع بودند که در آن یک شبکه پلیمری قطرات یا حوزه‌هایی از کریستال مایع تولید می‌کرد. خواص نوری سلول به هم ترازی کریستال های مایع در هر حوزه بستگی دارد، که این هم ترازی توسط تعادل نیروهای هم ترازی محلی توسط شبکه پلیمری مرزی و هر میدان الکتریکی اعمال شده تعیین می شود

مزایای شیشه هوشمند کریستال مایع

1. شیشه هوشمند کریستال مایع اتلاف حرارت را کاهش می دهد

اگر بخواهیم خانه خود را از نظر انرژی کارآمدتر کنیم و از اتلاف گرما جلوگیری کنیم، اولین چیزی که باید به آن توجه کنیم پنجره ها هستند. آن ها مسئول از دست دادن گرما هستند، به ویژه در ماه های سرد، در حالی که در روزهای گرم تابستان، گرما را به داخل هدایت می کنند. شیشه هوشمند کریستال مایع به دلیل طراحی و ترکیب شیمیایی خود باعث کاهش اتلاف گرما در طول زمستان و بار گرمایی در روزهای گرم تابستان می شود.

2. شیشه های هوشمند کریستال مایع بادوام هستند

موادی که شیشه های هوشمند از آن ساخته شده اند بسیار محکم و بادوام هستند. مواد باکیفیت آن ها را بسیار مقاوم کرده و به همین دلیل عمر طولانی دارند. آن ها علاوه بر ماندگاری طولانی، انعطاف پذیر هستند و به همین دلیل، بعید است که به این زودی ها نیاز به تعویض شیشه هوشمند کریستال مایع خود داشته باشید.

3. نیازی به تعمیر و نگهداری ندارد

شیشه های هوشمند کریستال مایع به راحتی می توانند جایگزین پرده های سنتی در خانه شما شوند. با یک شیشه هوشمند کریستال مایع در خانه، دیگر نیازی به شستن یا تمیز کردن پرده های خود نخواهید داشت. این شیشه را می توان در دفتر کار، اتاق، حمام و یا در برخی مناطق تجاری نیز نصب کرد و تقریباً نیازی به نگهداری ندارد.
این شیشه در تمامی ابعاد همانند شیشه لاکوبل قابل تولید است و پس از نصب آن نیازی به نگهداری خاصی نیست (به جز نظافت منظم که مشابه پنجره های معمولی است).

4. شیشه هوشمند کریستال مایع اشعه UV را مسدود می کند

یکی دیگر از مزایای بزرگ شیشه هوشمند کریستال مایع این است که اشعه ماوراء بنفش را مسدود می کند و در عین حال به اندازه شیشه های معمولی نور طبیعی را به محیط شما می دهد. شیشه معمولی (شناور) معمولاً حدود 55 درصد از اشعه ماوراء بنفش را عبور می دهد، در حالی که از طرف دیگر، شیشه هوشمند بیش از 95 درصد از اشعه ماوراء بنفش را مسدود می کند. به این ترتیب نور خورشید طبیعی بیشتری را در اتاق خود دریافت خواهید کرد و همچنین نیازی به سیستم تهویه مطبوع ندارید.

5. حریم خصوصی فوری

بزرگترین مزیت شیشه هوشمند کریستال مایع این است که امکان حفظ حریم خصوصی فوری را به کاربر می دهد. وقتی شیشه هوشمند را روشن می کنید، الکتریسیته از لایه های شیشه عبور می کند و شیشه از شفاف به مات تبدیل می شود. به این ترتیب شما حریم خصوصی خواهید داشت و در عین حال نور طبیعی بر خلاف پرده ها همچنان وجود خواهد داشت. با داشتن پنجره های هوشمند در خانه، دیگر نیازی به استفاده از پرده نخواهید داشت.

6. تنظیم و فیلتر کردن نور بر اساس تقاضا

یکی دیگر از چیزهای جالب در مورد شیشه هوشمند کریستال مایع این است که می توانید به راحتی نور اتاق را تنظیم کنید و دید را در صورت نیاز فیلتر کنید. اگرچه متوجه خواهید شد که بیشتر اتاق ها و دفاتر تجاری از دکمه ها و سوئیچ ها برای فیلتر کردن دید و نور استفاده می کنند، اما در این مورد، کنترل از راه دور ساده یا یک اپلیکیشن موبایل می تواند این کار را بسیار آسان تر انجام دهد. شما می توانید تنها در 1 ثانیه از یک حالت به حالت دیگر تغییر دهید.

7. با استفاده از شیشه هوشمند در مصرف انرژی صرفه جویی کنید

وقتی شیشه های هوشمند کریستال مایع همانند شیشه مات در خانه یا محل کار خود نصب کرده اید، دیگر نیازی به سیستم تهویه مطبوع ندارید. سازندگان ادعا می‌کنند که شیشه هوشمند کریستال مایع می‌تواند سالانه تا 30 درصد در مصرف انرژی صرفه‌جویی کند. پس از استفاده از آن، لعاب الکتروکرومیک رنگی باقی می ماند و برای عملکرد آن نیازی به برق نیست.

8. شیشه هوشمند به عنوان یک صفحه نمایش استفاده می شود

چیزی که با شیشه‌های هوشمند کریستال مایع عالی است این است که می‌توانید از آن به عنوان صفحه نمایش استفاده کنید. به این ترتیب، می‌توانید بیشتر از آن چه فکر می‌کردید از شیشه هوشمند خود استفاده کنید. همچنین می تواند طراحی خود اتاق را بهبود بخشد. هنگامی که یک ویدئو پروژکتور در اتاق دارید و می خواهید فیلم تماشا کنید، می توانید از یک شیشه هوشمند به عنوان صفحه نمایش پروژکتور استفاده کنید.

سخن پایانی

شیشه‌های هوشمند کریستال مایع همچنین به عنوان پنجره‌های هوشمند شناخته می‌شوند اگر به دنبال حفظ حریم خصوصی و بهره‌وری انرژی در آن‌ها هستید، شیشه هوشمند کریستال مایع یک انتخاب عالی است. شما می توانید آن را هم در داخل و هم در فضای باز استفاده کنید. اگرچه به ندرت می‌توانیم شیشه‌های هوشمند را بر روی ساختمان‌ها و خانه‌ها ببینیم، هم به دلیل قیمت و هم به دلیل شیوع کم، اما مطمئناً باید در نظر داشته باشیم که در آینده نزدیک این شیشه ها یک انتخاب مطمئن خواهد بود.

با این حال، شیشه‌های هوشمند کریستال مایع جایگزین مناسبی برای پرده‌های خانه هستند. به یاد داشته باشید که شیشه هوشمند الکتروشیمیایی یا کریستال مایع در حالت شفاف، اشعه ماوراء بنفش را وارد خانه شما نمی کند. تنها چیزی که در پایان می توانیم بگوییم این است که قیمت بالا و در دسترس بودن دشوار مانع از استفاده گسترده تر آن می شود. امیدوارم اگر می خواهید شیشه هوشمند کریستال مایع یا نمای لامل  را انتخاب کنید، به شما کمک کرده باشیم و اطلاعات کافی به شما داده باشیم. موفق باشید!