Anonim

يتحول لون تظليل النوافذ الموفر للطاقة إلى اللون الغامق عند نقر المفتاح

المواد

سكوت كولي

15 أغسطس 2016

المواد الكهروضوئية من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا قادرة على التحول من الضوء إلى الظلام بنقرة مفتاح (الائتمان: خالد عبد العزيز الكعبي ودينيس شبرلا)

تعتبر تقنيات الصبغ الكهروميكانيكية الحالية فعالة إلى حد ما ، ولكن هناك حدود للتكنولوجيا. انهم بطيئة عموما لتغيير الدولة ، والنضال من أجل تحقيق مستويات عالية من الظلام ، والاعتماد على تيار مستمر للحفاظ على لونها. طور فريق في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مواد غشاء رقيق موفرة للطاقة تتغلب على أوجه القصور هذه وقادرة على الاستمرار في الظلام بنقرة من مفتاح التحويل.

مع قدرته على السماح لأشعة الشمس في الأيام الباردة وحجبها عندما الساخنة ، ويمكن صبغ كهربائيا خفض تكاليف التدفئة والتبريد. لكن واحدة من أكبر المشكلات المتعلقة بالمواد الموجودة هي الوقت الذي يستغرقه ذلك في أن يصبح ملونًا. يتم تشغيل التغيير بواسطة تيار كهربائي ، والذي يمر عبر المادة لإعطائه شحنة سالبة. ثم تتدفق الأيونات الموجبة لتوازن المادة ، مما يجعلها أكثر قتامة في العملية. على الرغم من أن النتيجة النهائية هي نافذة ملوَّنة ، لأن الأيونات لا تتطابق مع سرعة الإلكترونات ، فإن التغيير لا يحدث على الفور.

يقول فريق المعهد في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إن نظامه أسرع من أنظمة التلوين الكهروضوئية الموجودة بسبب استخدامه للأطر المعدنية العضوية (على الرغم من أن هذه الأطر العضوية تستخدم بشكل شائع لتخزين الغازات ، إلا أن الباحثين يقولون إن قدرتهم على إجراء كل من الأيونات والإلكترونات بسرعة تجعلها من خلال التغير الفوري من الوضوح إلى الظلام ، يقول الباحثون إن نظامهم يتميز بميزة واضحة على التقنيات الحالية.

تتكون المادة ، التي تأخذ شكل غشاء رقيق ، من مركبتين كيميائيتين ، مادة عضوية وملح ، وما إن تصبح مظلمة ، لا تتطلب تيارًا ثابتًا للحفاظ على لونها ، تعزيز أوراق اعتماد كفاءة الطاقة.

بالإضافة إلى العمل بشكل أسرع من الأنظمة الحالية ، فإن المواد الكهروضوئية من MIT هي أكثر قتامة. في طائرة بوينغ 787 ، تتحول النوافذ إلى اللون الأخضر عندما يتم تشغيل تيار خلالها ، مما يحد من قدرتها على حجب ضوء الشمس. باستخدام مزيج فريد من اللون الأخضر والأحمر ، أنتج فريق البحث مادة قادرة على الانتقال من الشفافية إلى اللون الأسود بالكامل تقريبًا.

"هذا المزيج من هذين الاثنين، من وقت تبديل سريع نسبيا ولون أسود تقريبًا، قد جعل الناس متحمسين حقا،" يقول أستاذ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا Mircea Dincă. "قد تؤدي هذه إلى توفير كبير في الطاقة. يمكنك فقط قلب المفتاح عندما تشرق الشمس عبر النافذة وتحولها إلى الظلام. "

بعد إجراء اختبار أولي على خصائص المواد ، يخطط الباحثون لإنشاء نموذج 1 بوصة لإثبات ذلك على نطاق أوسع. هناك أيضا خطط للتحقيق تكاليف التصنيع.

تنشر نتائج بحث معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في مجلة Chem الإلكترونية.

المصدر: معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

المواد الكهروضوئية من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا قادرة على التحول من الضوء إلى الظلام بنقرة مفتاح (الائتمان: خالد عبد العزيز الكعبي ودينيس شبرلا)

موصى به اختيار المحرر