شارك
الرئيسية
2 دقائق 
أصبحت الحلول المبتكرة لا غنى عنها في الحياة اليومية. سواء من أجل السلامة أو الراحة والترفيه، يعتبر "النوافذ الذكي" (Smart Windows) المعروفة أيضاً باسم النوافذ القابلة للتحول (Switchable Windows) إحدى الحلول المبتكرة التي يمكن استخدامها في العديد من المجالات والتطبيقات.
تم تطوير هذه النوافذ أول مرة من قبل فريق مهندسين في جامعة ستانفورد الأميركية عام 2017، وهي قادرة على التحول من شفافة إلى عاتمة وبالعكس في أقل من دقيقة استجابةً لتأثير التيار الكهربائي.
النماذج الأولية التي طورها الفريق عبارة عن ألواح زجاجية موصلة للتيار الكهربائي فيها أيونات معدنية (ذرات ذات شحنة كهربائية موجبة أو سالبة)، يمكن أن تنتشر هذه الأيونات على سطح الزجاج استجابة للتيار الكهربائي، ما يؤدي إلى حجب الضوء، فتصبح عاتمة تماماً.
اقرأ أيضاً: معطف الإخفاء في هاري بوتر أصبح حقيقة وإليك تفاصيل طريقة عمله
كيف يعمل الزجاج القابل للتحول كهربائياً؟
النوافذ العادية مصنوعة من لوح زجاجي واحد، والنوافذ ذات الزجاج المزدوج مصنوعة من لوحين زجاجيين بينهما فجوة هوائية لعزل الحرارة والصوت.
النوافذ الأكثر تطوراً مصنوعة من الزجاج العاكس للضوء والحرارة الذي يكون مغطى بطبقة رقيقة من المواد الكيميائية المعدنية.
النوافذ القابلة للتحول كهربائياً عبارة عن صفيحة من أكسيد قصدير الإنديوم الشفاف، وهي تحجب الضوء من خلال حركة الأيونات المعدنية في محلول فوقها. عندما تكون هذه النوافذ شفافة، فإنها تسمح بمرور حوالي 80 بالمائة من الضوء، وعندما تكون عاتمة، فإنها تمنع مرور 95 بالمائة من الضوء، أي تسمح بمرور أقل من 5 بالمائة فقط.
للتأكد مما إذا كانت هذه النوافذ قابلة للاستخدام على المدى الطويل، قام المهندسون بجعلها عاتمة ثم شفافة أكثر من 5500 مرة، ولم يلاحظوا أي تغيير فيها، هذا يثبت أن إنتاجها مجدٍ اقتصادياً.
لا تحتاج هذه النوافذ إلى مصدر للطاقة من أجل الحفاظ على حالتها الشفافة أو العاتمة، فقط تحتاج للطاقة الكهربائية من أجل تغييرها حالتها.
اقرأ أيضاً: هل تزعجك الغشاوة على زجاج سيارتك؟ هذه المادة الجديدة يمكنها حل المشكلة
ما هي استخدامات النوافذ الذكية المتوقعة؟
يمكن أن تصبح النوافذ الذكية جزءً لا يتجزأ من حلول المنزل الذكي، هذا يساهم بشكل كبير في حماية البيئة من خلال المساعدة في تقليل تكاليف التدفئة في الشتاء والتبريد في الصيف، لأنها تعمل كزجاج عازل للحرارة في الشتاء وزجاج يمنع أشعة الشمس في الصيف. هذا سيقلل من استهلاك الطاقة التي تستهلك من أجل التدفئة أو التبريد.
بعد مرور عدة سنوات على تطوير أول زجاج ذكي قابل للتحول كهربائياً، بدأت العديد من الشركات في إنتاجه وإتاحته لعملائها في الأسواق، وعلى الرغم من سعره المرتفع نسبياً مقارنةً مع الزجاج العادي، يعتبر أرخص على المدى الطويل، نظراً لأنه يوفر استهلاك الطاقة من أجل التدفئة والتبريد.
اقرأ أيضاً: تكنولوجيا تكييف الهواء أكبر فرصة ضائعة في مكافحة التغير المناخي
يعتقد الخبراء أنه نظراً لارتفاع تكاليف الإنتاج، فإن العالم سيحتاج إلى بعض الوقت قبل أن يصبح الزجاج الذكي القابل للتحويل كهربائياً مستخدماً على نطاق واسع، وفي النهاية، أي في المستقبل البعيد، سيثبت هذا النوع من الزجاج نفسه ويصبح سائداً.