ساخت شیشه هیدروژلی برای کاهش مصرف انرژی در ساختمان‌ها
پژوهشگران چینی، شیشه جدیدی را برای پنجره‌های ساختمان ابداع کرده‌اند که از ترکیب شیشه و هیدروژل ساخته شده است و می‌تواند به کاهش میزان انرژی مصرفی در ساختمان‌ها کمک کند.
به گزارش هفت‌گرد و به نقل از فیز، مصرف انرژی در ساختمان‌ها، بیش از ۴۰ درصد از کل انرژی مصرفی جهان را تشکیل می‌دهد که سیستم‌های روشنایی و خنک‌کننده فضا، سهم قابل توجهی از آن را به خود اختصاص داده‌اند. قرن‌هاست که از پنجره‌های شیشه‌ای سنتی در ساختمان‌ها استفاده می‌شود. با وجود این، آنها از نظر انرژی کارآمد نیستند. در تابستان، نور نزدیک به مادون قرمز خورشید که از طریق پنجره‌ها منتقل می‌شود، گرمای نامطلوبی را به وجود می‌آورد و انعکاس زیاد مادون قرمز میانی، دفع گرما از ساختمان را محدود می‌کند.
گلخانه‌ای، مصرف انرژی سیستم خنک‌کننده را افزایش می‌دهد. نحوه تنظیم نور مادون قرمز نزدیک و میانی منتقل‌شده از طریق پنجره‌ها برای کاهش مصرف سیستم خنک‌کننده و حفظ شفافیت شیشه، یک مشکل بسیار چالش‌برانگیز برای طراحی شیشه‌ها به شمار می‌رود.
پژوهشگران “دانشگاه ووهان”(Wuhan University) چین به سرپرستی پروفسور “کانگ لیو”(Kang Liu)، استاد این دانشگاه، طرح جدیدی از هیدروژل-شیشه را پیشنهاد کرده‌اند که از یک لایه هیدروژل و یک لایه شیشه معمولی تشکیل شده است. در مقایسه با شیشه های سنتی، شیشه هیدروژل دارای سطح بالاتری از انتقال نور مرئی، انسداد قوی‌تر نور نزدیک به مادون قرمز و انتشار بیشتر نور مادون قرمز متوسط است.
پژوهشگران در این پروژه نشان داده‌اند که پنجره‌های شیشه‌ای-هیدروژلی با این ویژگی‌ها می‌توانند روشنایی داخلی را افزایش و دمای داخلی را کاهش دهند. شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که این پنجره جدید می‌تواند مصرف انرژی را در سیستم‌های روشنایی و سرمایشی ساختمان در شهرهای مختلف سراسر جهان کاهش دهد.
این پژوهش، در مجله “Frontiers of Optoelectronics” به چاپ رسید.
