آنچه در این مقاله می خوانید:
فرض کنید در یک روز گرم آفتابی در خانه خود نشسته اید و نور خورشید مانند شعله ای از آتش بر شما می تابد. شاید پرده را بکشید تا نور کمتری به داخل بیاید. حال تصور کنید که به جای استفاده از پرده، با زدن یک دکمه پنجره را مات تر می کنید و می توانید میزان انعکاس نور خورشید به درون را به میل خود تنظیم کنید. این کاری است که شیشه های هوشمند برای شما انجام می دهند. با ما همراه باشید تا با یکی از جادوهای دنیای علم و فناوری آشنا شوید.
شیشه های هوشمند یا اسمارت گلس از دو پنل شیشه که در میان خود یک میکروفیلم هوشمند دارد، تشکیل شده که در حالت معمولی مات است و با فشردن دکمه On و انتقال الکتریسیته به آن، ذرات داخل میکروفیلم منظم شده و شیشه شفاف می شود.
شیشه هوشمند یا استمارت، شیشه هایی هستند که به کمک جریان برق می توانند شفاف یا مات شوند. برای ساخت شیشه هوشمند از یک لایه طلق هوشمند از جنس pvc استفاده می شود. این طلق ها شامل دو لایه بسیار نازک هستند. که در بین آن دو موادی که باعث مات شدن و شفاف شدن شیشه های می شود، وجود دارد.
این ماده یون الکتروکروم نام دارد به وسیله جریان برق این کار را انجام می دهد. این طلق ها در کشور چین ساخته می شوند و بعد از ورود به ایران، مونتاژ می گردد. در واقع شیشه هوشمند از ترکیب شیشه سکوریت و طلق هوشمند ساخته شده است.
البته می توان با استفاده از یک برچسب، شیشه هوشمند ساخت. بدین شکل که فیلم هوشمند به صورت پشت چسب دار روی شیشه چسبانده می شود، سپس سیم های ورودی از بالای شیشه به سمت مدار هوشمند می روند. ترانس و اینورتر آن را هم می توان در سقف کاذب یا تابلوی اصلی برق ساختمان نصب کرد.
در این روش می توان با ریموت کنترل یا کلید برق، شیشه را مات یا شفاف نمود. همچنین شیشه های هوشمند را به می توان به صورت درب بازشو و ریلی هم اجرا کرد.
در تعریفی کامل تر می توان گفت شیشه های هوشمند یا اسمارت گلس، شیشه های الکتروکرومیک می باشند به کمک جریان الکتریکی کار می کنند. عبور جریان برق باعث تغییر میزان شفافیت شیشه ها می شود.
برای محافظت از شیشه های هوشمند باید از ترانس های محافظ استفاده کرد تا در صورت وجود تلورانس در سیستم برق آسیبی به شیشه ها وارد نشده و سبب بالا رفتن عمر مفید آن ها شود. ضمنا تنها عاملی که باعث سوختنِ فیلم هوشمند و از بین رفتن قابلیت شیشه های هوشمند می شود، انجام جوشکاری در ساختمان است.
شیشه های هوشمند اولین بار در سال 1980 میلادی معرفی شدند. هنگامی که برخی شرکت های شیشه سازی مثل Corning و Saint-Gobain Glass به دنبال ایجاد یک تحول شگرفت در این صنعت بود، شیشه های هوشمند را به بازار معرفی کردند و در سال 1990 استفاده از آنها در ساختمان سازی معمول شد.
از این شیشه ها اولین بار در ساخت برج Willis Tower در شیکاگو و برج دوقلوی پتروناس در کوالالامپور استفاده شد. و از تکنولوژی تغییر شکل الکتروکرومیکی برای کنترل شدن شفافیت آنها استفاده می شد. امروزه استفاده از شیشه های هوشمند به دلیل مزایا و کاربردهای متفاوتی که دارد، در حال افزایش است.
به طور کلی شیشه های هوشمند را به دو روش میسازد که این دو روش عبارتند از:
این نوع از شیشه های هوشمند به وسیله شیشه سکوریت و یک لایه فیلم ساده هوشمند ساختهمیشوند. شیشه های سکوریت باید به صورت دو لایه شیشه 5 میل شفاف باشند. و ساخت آنها به روش تکنیک لمینت با فیلم EVA برای مونتاژ و ساخت شیشه هوشمند انجام می شود.
در این روش ابتدا فیلم هوشمند وسط قرار گرفته و دو لایه فیلم EVA در چپ و راست آن گذاشته می شود. سپس در اطراف فیلم لمینت در دو لایه شیشه سکویت به ضخامت ۵ میل یا ۶ میل قرار داده و داخل کوره گذاشتهمیشود.
در این مرحله لمینت فیلم های EVA ذوب و کل لایه ها به هم می چسبند. پس از آن تمامی محصول وارد کوره اتوکلاو شده و همه حباب از جداره های شیشه خارج می شوند. وقتی 6 ساعت سپری شد، شیشه ها از کوره خارج شده و به حالت عادی برمی گردند.
برای ساخت شیشه های هوشمند برچسبی به ترانس، ریموت، اینوترو اتصالات برقی به شیشه نیاز است. برای شیشه های هوشمند برچسبی، یک لایه شیشه 10 میل سکوریت و سوپر کلیر، به صورت استیکری روی شیشه چسبانده می شود. از این روش بیشتر برای مواردی استفاده می شود که شیشه از قبل نصب شده باشد. مانند شیشه های معمولی خانه ها و اداره ها.
شیشه های هوشمند و اسمارت گلاس از نظر کاربرد به دو دسته تقسیم می شوند که عبارتند از:
شیشه های هوشمند ماتشونده در یک چشم به هم زدن و تنها با یک کلید، مات میشوند برای همین به آن ها خود ماتشونده یا اتوماتیک نیز گفتهمیشود. از این شیشه ها بیشتر در هتل ها و امکان تجاری، سازمان های بهداشتی درمانی و مجتمع های مسکونی استفاده می شود.
این شیشه ها باعث کاهش درخشش آفتاب و کرنش چشم می شوند. همچنین عمر طولانی داشته و به حفظ زیبایی محیط کمک می کند. از آن جایی که این شیشه ها نور خورشید را جذب خود می کنند باعث بالا رفتن حرارت محیط می شوند.
این نوع از شیشه های هوشمند، پوشش بیرونی از جنس دی اکسید تیتانیوم دارند که باعث می شود تا سطح شیشه در هر شرایطی تمییز باقی بماند. بسیاری از مراکز صنعتی از این شیشه هوشمند استفاده می کنند.
این شیشه ها باعث صرفه جویی در وقت و هزنیه، کاهش مصرف انرژی افزایش مقاومت شیشه در برابر سایش، شفافیت بیشتر و جلوگیری از به جای ماندن رد انگشتان، آب و کثیفی می شوند. برای اینکه از مزایای شیشه های هوشمند خود تمیز شوند بهتر استفاده کنید، می توانید آن را در جایی قرار دهید که نور خورشید به طور مستقیم بر آن بتابدو چرا که نور خورشید باعث فعال شدن ویژگی های آن ها می شود.
شیشه های هوشمند با توجه به نوع و کاربری شان، می توانند در محیط های مختلفی مورد استفاده قرار بگیرند. که در ادامه برخی از آنها را ذکر می کنیم.
از شیشه های هوشمند می توان برای جدا سازی فضاهای مختلف در خانه یا محل کار استفاده کرد. مثلا می توان برای جدا سازی حمام از سرویس بهداشتی یا جدا سازی آشپزخانه از دیگر قسمت های ساختمان استفاده نمود. این شیشه ها تنها با زد یک دکمه می توانند یک حریم خصوصی امن را برای شما فراهم کنند.
اتلاف و هدر رفت انرژی یکی از مشکلاتی است که در برخی مواقع می تواند سبب ایجاد بحران شود. این شیشه ها باعث می شوند تا ویژگیهای مواد در یک واکنش شیمیایی تغییر کند و بدین شکل نور را جذب یا منعکس می نمایند و از هدر رفت انرژی جلوگیری می کنند.
از شیشه های هوشمند می توان برای پارتیشن بندی محل کار نیز استفاده نمود. این شیشه ها می توانند جایگزین خوبی برای دیوار یا چوب باشند.
فیلم های هوشمند به کار بردهشده در شیشه های هوشمند، در مقابل حرارت ضعیف اند و نمی توانند حرارت بالای 70 درجه را تحمل کنند. بنابراین در مکان هایی که دارای حرارت بالا هستند، نباید در معرض نور مستقیم آفتاب قرار بگیرند. در این شرایط میتوانید آن ها را در ضلع شمالی ساختمان به کار بُرده و یا در جایی قرار دهید که سایه وجود داشتهباشد.
فیلم های هوشمند به کار برده شده در شیشه های هوشمند، در مقابل حرارت ضعیف اند و نمی توانند حرارت بالای 70 درجه را تحمل کنند. بنابراین در مکان هایی که دارای حرارت بالا هستند، نباید در معرض نور مستقیم آفتاب قرار بگیرند. در این شرایط می توانید آن ها را در ضلع شمالی ساختمان به کار برده و یا در جایی قرار دهید که سایه وجود داشته باشد.
برای نصب شیشه های هوشمند به یک فریم یا چارچوب نیاز است. سپس باید به وسیله دو رشته سیم برق، سیم کشی شود. از آنجایی که شیشه های هوشمند با برق شهری کار نمی کنند، باید از یک اینورتر یا ترانس استفاده نمود.
اینورتر برق 220 ولت را به برق آداپتوری تبدیل می کند. توجه داشته باشید محدوده ولتاژ برای شیشه های هوشمند باید بین 48 تا 60 ولت باشد. امپراژ مصرفی سیستم نیز 2 امپر می باشد.
پس از سیم کشی و جی گیری شیشه، برق به شیشه متصل شده و در مسیر آن یک ریموت و رسیور نصب می شود. با کمک این ریموت می توان شیشه را خاموش و روشن کرد.
قیمت شیشه های هوشمند بر اساس مترمربع محاسبه می شود و هر متر مربع آن 400 دلار است. قیمت شیشه هوشمند با توجه به ابعاد شیشه متغیر است. البته قیمت شیشه در عرض های کمتر از 120 سانت 400 دلار و در عرض های بالاتر از 120، 500 دلار محاسبه می شود.
در ابتدا تکنولوژی ساخت شیشه های هوشمند یا اسمارت گلس متعلق به آمریکا و انگلیس بود. ولی در حال حاضر بیشتر کشورهای آسیای شرقی مانند چین، تایوان، ژاپن و کره نیز این شیشه های را در در سطح انبوه تولید و صادر می کنند.
ایران نیز شیشه های هوشمند را با استفاده از فیلم های ساخت چین تولید می کند و کیفیت مناسبی نیز دارند. اما این فیلم ها معمولا ماندگاری چندانی ندارند.
شیشه های هوشمند از 4 بخش اصلی ساخته می شوند که عبارتند از:
یکی از قابلیت های شیشه های هوشمند این است که می توان آن را روی شیشه های معمولی نیز پیاده کرد. به این صورت که با استفاده از تکنولوژی PDLC لایه کریستالی مایع را بین دو لاله شیشه لمینت کرده و شیشه هوشمند می شود.
در حال حاضر این کار را با برچسب هایی که در بازار وجود دارد، انجام می دهند. این برچسب ها روی شیشه معمولی نصب شده و تمامی امکانات و ویژگی های شیشه های هوشمند را نیز داراست.
شیشه هوشمند در واقع یک وسیله برقی است و باید همانطور که از وسایل برقی نگهداری می کنید، از آن نیز محافظت نمایید. عمر مفید شیشه های هوشمند 10 تا 15 ساز تخمین زده شدهاست. برخی کارخانه ها 10 میلیون بار روشن و خاموش کردن آن را ضمانت کرده اند. البته باید مواظب استهلاک آن باشید و به طور مدام روشن نباشد.
شیشه های هوشمند یا اسمارت گلاس، تکنولوژی نه چندان قدیمی از صنعت شیشه سازی است که برای داشتن یک محیط بهتر ارائه شدهاست. همان طور که ذکر شد این شیشه ها کاربردهای متفاوتی دارند و می توان در محیط های مختلف از آن ها استفاده کرد. استفاده از شیشه های هوشمند می تواند یک تجربه زیبا و خوب در محیط کاری یا زندگی شما باشد.