شیشه هوشمند چیست و از چه مزایا و کاربردهایی برخوردار است ؟

شیشه هوشمند چیست ؟

شیشه هوشمند را شیشه کنترل نور light control glass ، شیشه PDLC ، شیشه قابل تعویض یا شیشه حریم خصوصی نیز می نامند.

این فناوری میزان نور منتقل شده از طریق مواد معمولی شفاف را تغییر می دهد و به این مواد اجازه می دهد شفاف ، نیمه شفاف یا مات به نظر برسند . فناوری پشت شیشه های هوشمند به رفع خواسته های کاربردی مشترکان برای متعادل کردن مزایای نور طبیعی نماها ، پلان های طبقه باز با نیاز به حفظ حریم خصوصی کمک می کند .

شیشه هوشمند یا شیشه قابل تعویض شیشه ایست که خاصیت انتقال نور آن با اعمال ولتاژ، تغییرات دما و گرما تغییر کند . به طور کلی شیشه از مات یا نیمه شفاف به شفاف تبدیل می شود و از مسدود کردن برخی یا همه طول موج های نور به اجازه عبور نور تغییر ماهیت می دهد .

شیشه های هوشمند پویا هستند و به مواد استاتیک سنتی اجازه می دهند تا زنده و چند منظوره شوند . این فناوری امکان کنترل اشکال مختلف نور ( مرئی ، UV ، IR ) را فراهم می کند . شیشه هوشمند را می توان در پنجره ها ، پارتیشن ها و سایر سطوح شفاف در بخش های مختلف از جمله معماری ، طراحی داخلی ، ویترین های مغازه و نمایشگاه ، پنجره های خودرو و ... به کار برد .

انواع شیشه هوشمند

دو نوع اصلی شیشه هوشمند وجود دارد شیشه هوشمند فعال و غیرفعال .

فعال و غیر فعال به این معنی است که آیا تغییر پذیری شیشه هوشمند نیاز به بار الکتریکی دارد یا خیر . اگر به بار الکتریکی نیاز داشته باشد به عنوان فعال طبقه بندی می شود و اگر نیاز نداشته باشد به عنوان منفعل شناخته میشود .

اصطلاح شیشه هوشمند عمدتا" به فناوری های فعالی اطلاق میشود که در آن فیلم ها و پوشش های شیشه ای پنهان با عبور یک بار الکتریکی فعال شوند و ظاهر و عملکرد شیشه را تغییر دهند .

انواع فناوری شیشه هوشمند فعال و کاربردهای رایج آنها :

- شیشه کریستال مایع پراکنده پلیمری ( PDLC ) : شیشه PDLC یکی از متداولترین فناوری های مورد استفاده است . PDLC ، شیشه را از درجات مات قابل کاهش به طرف شفاف شدن در میلی ثانیه تغییر می دهد . PDLC در حالت مات ، برای ایجاد حریم خصوصی ، طرح ریزی و استفاده به عنوان تخته سفید مناسب است . PDLC معمولا نور مرئی را مسدود می کند و از آنجایی که در انواع مختلف ( سفید ، رنگی ، پشتیبانی از طرح ریزی و ... ) وجود دارد ، برای کاربردهای متعدد در صنایع مختلف بسیار عالیست .

- شیشه های دستگاه ذرات معلق ( SPD ) : SPD حاوی ذرات جامد کوچکی است که در مایع معلق شده و بین دو لایه نازک PET-ITO برای ایجاد یک لایه دیگر قرار گرفته است . این فناوری سبب بوجود آمدن سایه در فضاهای داخلیست و تا 99 درصد از نور طبیعی یا مصنوعی ورودی را در عرض چند ثانیه پس از تغییر ولتاژ مسدود کرده و یکی از عوامل خنک کننده محسوب میشود . SPD برای پنجره های بیرونی ساختمان و پنجره های خودروها انتخاب خوبیست همچنین جاهایی که به تاریکی احتیاج دارد . اما برخلاف PDLC شیشه SPD کاملا مات نمیشود از این رو برای حفظ حریم خصوصی مناسب نیست .

- شیشه های الکتروکرومیک ( ECD ) : شیشه الکتروکرومیک ، نور و گرمای پرتوهای خورشیدی را فیلتر می کند . فناوری پشت ECD با PDLC و SPD متفاوت است که بر قابلیت های کدورت و زمان انتقال آن تاثیر می گذارد .

فناوری الکتروکرومیک شامل تعامل بین الکتریسیته و کریستال های مایع است . هنگامی که جریان الکتریسیته اعمال میشود ، کریستال ها پراکنده میشوند و شیشه شفاف میشود و هنگامی که جریان قطع می شود ، کریستال ها در حالت سفید شیری یا نیمه شفاف قرار می گیرند .

شیشه الکتروکرومیک برای کاربردهای بیرونی مانند پنجره های نما گزینه بسیار خوبیست ولی برای شیشه های حریم خصوصی مناسب نیست زیرا این قابلیت را ندارد که کاملا مات شود .

انواع فناوری شیشه هوشمند غیرفعال و کاربردهای رایج آنها :

- شیشه ترموکرومیک : شیشه های ترموکرومیک نیز از نظر رنگ و شفافیت تنظیم میشوند با این تفاوت که تغییرات در شیشه به جای جریان الکتریکی توسط دما انجام میشود .

- شیشه فتوکرمیک : شیشه های فتوکرومیک با استفاده از فناوری مشابه به عینک های آفتابی رنگ را بر اساس روشنایی موجود تغییر می دهند و به نور واکنش نشان می دهند .

موارد استفاده و کاربردهای شیشه هوشمند

معماران ، طراحان داخلی و شرکت های خودروسازی از فناوری شیشه هوشمند در موارد زیر استفاده می کنند :

پارتیشن های اداری ، تجاری و صنعتی

هتل ها و بیمارستان ها

خانه های مسکونی

ویرترین های مغازه و نمایشگاه

شیشه های خودرو

شیشه های هوشمند برای ساختمان های اداری ، تجاری و دانشگاه ها در حال تبدیل شدن به یکی از وسایل ثابت در چشم انداز معماری است . به ویژه برای اتاق های کنفرانس با دیوارهای شیشه ای یا پارتیشن های بکاررفته در فضاهای کاری و دفتری یا حتی در اتاق های مهمانان هتل که فضا محدود است و استفاده از پرده نیز سبب خراب شدن طراحی خاص فضای مورد نظر میشود .

این فناوری به ویژه در بیمارستان هایی که مفاهیم حفظ حریم خصوصی و بهداشت در الویت است محبوبیت زیادی دارد . از این جهت که متخصصان پزشکی می توانند روند بهبود بیمار را بدون سرایت بیماری مشاهده کنند علاوه بر آن به جای استفاده از پرده برای حفظ حریم شخصی هر بیمار می توان از شیشه هوشمند استفاده کرد و احتمال سرایت بیماری و باکتری از طریق پرده را به صفر رساند .

استفاده از شیشه هوشمند در پارتیشن بندی ها می تواند به راحتی یک فضا را از فضای باز و مشترک به محیط خصوصی و شخصی تغییر دهد و هر نقطه ای که نیاز باشد از شدت نور مکان کاسته شود را می توان به وسیله مات کردن شیشه به این خاسته رساند .

شیشه هوشمند سازگار با کنترل کننده ها

شیشه های هوشمند فعال مبتنی بر فناورهای SPD ، PDLC و الکتروکرومیک را می توان به طور خودکار با کنترل کننده ها یا ترانسفورماتورها با زمانبندی یا به صورت دستی کنترل کرد .

بر خلاف ترانسفورماتورها که فقط می توانند شیشه را از شفاف به مات تغییر دهند . کنترل کننده های هوشمند می توانند از دیمر برای تغییر تدریجی ولتاژ و کنترل نور ماتی شیشه به درجات مختلف استفاده کنند . از این رو شیشه هوشمند می تواند از جایگاه ویژه ای در خانه هوشمند و هوشمندسازی برخوردار باشد .

جایگاه شیشه هوشمند در هوشمند سازی

برای اکثریت افراد جامعه امروزی ، اتوماسیون و خانه هوشمند به یکی از نقش های کلیدی برای بوجود آوردن یک زندگی راحت ، جذاب و کاملا شخصی تبدیل شده است . مشترک خانه هوشمند در جای جای خانه خود از تجهیزات و عناصر هوشمند استفاده کرده که هر یک از این عناصر باید سازگاری ، راحتی و کارآمدی خود را در کنار یکدیگر به نمایش گذارند . طراحی یک خانه مدرن مملو از شیشه های بیرونی و داخلیست . استفاده از شیشه هوشمند در هوشمند سازی خانه به مشترکان اجازه می دهد تا از پتانسیل کامل این فناوری در کنار سایر تجهیزات خانه هوشمند بهره مند شوند و هنگامی که در ساختمان فضای مشترک و جریان نور مورد نظر باشد ، سبب بوجود آمدن یک فضای باز و دلپذیر در خانه شود ، در حالی که در صورت نیاز امکان حفظ حریم خصوصی نیز فراهم باشد . این مزایا به کاهش هزینه های گرمایش ، سرمایش و ایجاد فضاها و طرح های شیک و پویا کمک می کند .

مزایای استفاده از شیشه هوشمند در خانه

ایجاد حریم خصوصی

شیشه های هوشمند با روشن و خاموش شدن از شفاف به مات تبدیل می شوند بنابراین بزرگترین و واضح ترین مزیت این فناوری ایجاد حریم خصوصی در خانه است به عنوان مثال استفاده از شیشه هوشمند برای پوشش حمام یا اتاق خواب

عایق صدا و ایمنی بالا

شیشه هوشمند دارای خاصیت عایق صداست به این دلیل که با قرار دادن فیلم قابل تعویض بین دو قطعه شیشه چند لایه و سکوریت ساخته می شود . از این رو این شیشه ها از ایمنی بالایی برخوردارند و می توانند به عنوان یک مانع در برابر ورود غیر مجاز عمل کنند .

کنترل نور و کاهش مصرف انرژی

شیشه هوشمند با کنترل و مسدود کردن نور UV و IR ، می تواند کارایی انرژی را بهبود بخشد .

روش های کنترل شیشه هوشمند

روش های بیشماری برای کنترل شیشه در خانه هوشمند وجود دارد به عنوان مثال با یکپارچه شدن شیشه هوشمند و سیستم هوشمند ساختمان می توان کنترل آن را توسط موبایل از راه دور و از هر مکان به دست گرفت همچنین می توان با کلید لمسی هوشمند ، فرمان صوتی ، پنل و حتی یک کلید معمولی شیشه را کنترل کرد و از شفاف به مات تغییر ماهیت داد .

به طور کلی هنگامی که شیشه هوشمند در پوشش ساختمان ها نصب میشود ، پوسته های ساختمانی سازگار با آب و هوا را ایجاد می کند که توانایی صرفه جویی در هزینه های گرمایش ، تهویه مطبوع ، روشنایی و جلوگیری از هزینه نصب و نگهداری پرده را دارد . همچنین می توان از ویژگی های کاربردی مانند سرعت کنترل ، امکان کم کردن نور و میزان شفافیت شیشه بهره مند شد .