مقدمه:
یکی از زیباترین و کاربردی ترین مصالح مورد استفاده ساختمان، شیشه می باشد. شیشه ها که از زمان های گذشته در ساختمان، اتومبیل، لوازم خانگی، ابزار و … مورد استفاده انسان ها قرار گرفته اند، امروزه با پیشرفت تکنولوژی تنوع بسیاری پیدا کرده اند. یکی از خاص ترین انواع شیشه ها، شیشه هوشمند می باشد.
شیشه های معمولی یا خام، به دلیل مقاومت و استحکام کم در برابر ضربه، محدودیت های زیادی در استفاده دارند. این مسئله سبب شده است تا با پیشرفت تکنولوژی، انسان به ساخت شیشه های مقاوم تر و کاربردی تر فکر کند. امروزه برای توسعه فرایندهای تکمیلی ساخت شیشه نظیر مقاوم نمودن، برش های خاص، مات و براق و ضد گلوله کردن و … از فناوری های پیچیده، علمی و پیشرفته استفاده می شود.
شیشه هوشمند (Smart Glass) چیست؟
شیشه های هوشمند یا اسمارت گلس در واقع نوعی شیشه الکتروکرومیک هستند که با جریان الکتریکی کار می کنند. دراین حالت، هوشمندی شیشه، بستگی شدیدی به جریان برق دارد. جریان عبوری برق موجب می گردد که ساختار داخلی شیشه تغییر ماهیت داده و این حالت باعث تفاوت در میزان شفافیت شیشه ها می شود به همین دلیل گاهی اوقات به شیشه های هوشمند، شیشه تغییر پذیر نیز گفته می شود.
پنجره هایی را تصور کنید که با توجه به میزان تابش نور خورشید، تیره و یا روشن تر شده و از این طریق در مصرف انرژی صرفه جویی می کنند. به طور مثال در فصل های گرم سال، مات شده و از ورود نور خورشید به داخل و گرم تر شدن فضا جلوگیری می کنند. همینطور در فصل های پاییز و زمستان به بالاترین میزان شفافیت رسیده تا تمامی انرژی نور خورشید را به داخل منتقل کنند.
سطح شیشه های هوشمند، هنگام تولید در کارخانه با استفاده از یک لایه اشعه ماورا بنفش پوشانده می شود. وجود این لایه موجب کم شدن تابش نور گردیده و لذا از آن می توان در سالن هایی برای نمایش ویدیو ها و تصاویر نیز استفاده کرد.
ویژگی شیشه های هوشمند
شیشه های هوشمند دارای ویژگی ها و قابلیت های منحصر به فرد زیادی می باشند که باعث کاربردی تر شدن این شیشه مدرن گردیده و در ادامه به بررسی چند مورد از مهم ترین ویژگی های شیشه های هوشمند می پردازیم:
- امکان تنظیم میزان شفافیت شیشه
- جلوگیری از وارد شدن اشعه های مضر نور خورشید
- عایق بودن در برابر عبور صدا و حرارت
- ایمنی و مقاومت بالا در برابر ضربه و فشار
- هزینه مناسب و نگهداری ارزان
- امکان استفاده به عنوان پنل تبلیغاتی، صفحه نمایش، پارتیشن و …
کاربرد شیشه هوشمند
شیشه های هوشمند علاوه بر اینکه می توانند در مدیریت مصرف انرژی بسیار مفید باشند، در فراهم کردن شرایط زندگی مدرن و راحت نیز کمک کننده خواهند بود. در ساخت شیشه های هوشمند از چهار تکنولوژی الکتروکرومیک، کریستال مایع، ذره های معلق و مواد ترمودینامیک استفاده می شود. در ادامه به بررسی چند مورد از کاربرد های شیشه هوشمند خواهیم پرداخت:
دکوراسیون شیشه ای
یکی از کاربردهای شیشه هوشمند در ساخت دکوراسیون داخلی خانه می باشد. به طور مثال برای ساخت دیوار حمام و اتاق ها می توان از این نوع شیشه استفاده کرد تا علاوه بر ایجاد یک دکوراسیون شیشه ای و زیبا، بتوان با تغییر دادن حالت شیشه از شفاف به مات، حریم شخصی خود را نیز حفظ کرد. علاوه بر منازل مسکونی، در بسیاری از شرکت ها و ادارات، از شیشه های هوشمند برای جداسازی فضا استفاده می شود. با شیشه هوشمند می توان در زمان دلخواه شیشه ها را مات کرده و محیط کاملا خصوصی ایجاد کرد و یا در مواقع نیاز با شفاف کردن شیشه بر عملکرد کارکنان نظارت داشت.
درب و پنجره ساختمان
همانطور که اشاره شد یکی دیگر از کاربرد های شیشه هوشمند در ساخت پنجره و درب شیشه ای ساختمان ها می باشد. با توجه به ویژگی “وجود عایق حرارت و صدا” در شیشه های هوشمند، استفاده از این شیشه ها در ساخت ساختمان ها بسیار کاربردی و موثر بوده و به دلیل ایجاد تغییر در میزان شفافیت شیشه های هوشمند می توان با استفاده از حالت مات حریم خصوصی را به راحتی ایجاد نمود.
کاربرد امنیتی شیشه هوشمند
یکی دیگر از مکان هایی که شیشه هوشمند در آن کاربرد بسیاری دارد، محیط های نگهداری از اشیا و اسناد بهادار و قیمتی همچون موزه ها، صرافی ها، طلا، جواهر فروشی ها، بانک ها، مراکز نگهداری اسناد و … می باشند. با استفاده از شیشه هوشمند در چنین محل هایی می توان هر زمان که نیاز بود به دلایل امنیتی با مات کردن شیشه، اشیا را از دید عموم پنهان کرد. همچنین به دلیل عایق بودن شیشه هوشمند در برابر اشعهUV، نور آفتاب نمی تواند به اشیا یا مدارک و اوراقی که در پشت شیشه هوشمند قرار گرفته اند آسیب برساند.
ایجاد حریم شخصی با شیشه هوشمند
استفاده از شیشه های هوشمند در محل هایی که احتیاج به نصب پرده می باشد نیز گزینه بسیار مناسبی خواهد بود. به طور مثال در اتاق های مخصوص جراحی و یا محل استراحت بیماران می توان از شیشه هوشمند استفاده کرد تا علاوه بر اینکه حریم شخصی بیمار و پزشکان در نظر گرفته می شود، مشکلات بهداشتی مربوط به نصب پرده و پوشش نیز حل شود.
کاربرد شیشه هوشمند در تبلیغات
با توجه به قابلیت های پخش تصاویر ویدیویی و سینمایی بر روی شیشه های هوشمند، از آن ها می توان در سالن هتل ها، ساختمان های بزرگ، مراکز تجاری و … به عنوان نمایش دهنده تبلیغات استفاده نمود. همچنین با نصب شیشه های هوشمند در فروشگاه ها و مراکز تجاری می توان دید و نظارت بهتری بر قسمت های مختلف داشت.
کاربرد آموزشی شیشه هوشمند
از شیشه های هوشمند می توان در مکان های آموزشی مانند دانشگاه ها موسسات علمی پژوهشی استفاده کرد، زیرا برخی از انواع این شیشه ها دارای صفحه لمسی و یا اصطلاحا تاچ اسکرین می باشند که برای ارائه مطالب و کنفرانس های علمی بر روی آن بسیار کاربردی می باشند. همچنین از حالت مات این شیشه می توان به عنوان وایت برد نیز استفاده کرد.
نتیجه گیری
با توجه به پیشرفت علم و تکنولوژی به زودی شاهد افزایش روز افزون استفاده از این شیشه ها در ساختمان ها، لوازم خانگی، اتومبیل ها و صنایع مختلف خواهیم بود. به نظر می رسد این تکنولوژی دیر یا زود جایگزین مناسبی برای پرده ها، کرکره ها، دیوارهای جدا کننده، صفحات نمایش، سطوح عایق حرارتی و صدا خواهد بود و در نهایت می توان اذعان نمود که تکنولوژی ساخت شیشه پلی برای تبدیل شدن تمامی ساختمان ها به ساختمان های سبز می باشد.
کارشناس ارشد فناوری اطلاعات – تجارت الکترونیک و کارشناس IT اتاق مشترک ایران و ایتالیا
