مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

28 خبر
  • الحرب على إيران
  • ضربات إسرائيلية على لبنان
  • نبض الملاعب
  • الحرب على إيران

    الحرب على إيران

  • ضربات إسرائيلية على لبنان

    ضربات إسرائيلية على لبنان

  • نبض الملاعب

    نبض الملاعب

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • فيديوهات

    فيديوهات

علماء يطورون "نافذة ذكية" تمتص الحرارة شتاء وتعكسها صيفا

طور العلماء نموذجا أوليا لنافذة ذات خصائص امتصاص قابلة للتحويل، بحيث يمكن ضبطها لحصد الحرارة في الشتاء وعكسها في الصيف.

علماء يطورون "نافذة ذكية" تمتص الحرارة شتاء وتعكسها صيفا

ويحتوي الزجاج الجديد على طلاء طيفي منخفض الانبعاثية يستخدم مادة متغيرة الطور للتحكم في كمية الحرارة التي تدخل الغرفة من النافذة، دون التأثير على جودة الضوء.

ويمتص الزجاج الطاقة الحرارية من أشعة الشمس تحت الحمراء ويعيد انبعاثها كحرارة، إما لتستخدم لتدفئة الغرفة باستخدام سخانات كهربائية شفافة في الركيزة الزجاجية أو تنعكس بعيدا لتبريد الغرفة.

وابتكر العلماء في جامعة بيتسبرغ "تقنية الزجاج الذكي" الرقيقة للغاية التي يمكن أن تغطي النوافذ الموجودة في المنزل، لتمتص الحرارة في الشتاء وتعكسها في الصيف، كبديل موفر للطاقة للتدفئة المركزية وتكييف الهواء.

وتشير الدراسة إلى أن التقنية الجديدة مصنوعة من "كومة بصرية" من المركبات الكيميائية، بحيث يمكن للزجاج أن يغير ترتيبه الذري إما ليعكس أو ليمتص الضوء من الشمس حسب الفصول.

وتُمتص الطاقة الحرارية من أشعة الشمس تحت الحمراء ويعاد انبعاثها كحرارة في الغرفة خلال الشتاء، أو تنعكس بعيدا لتبريد الغرف في الصيف.

وإذا وقع تسويقها، يمكن لتقنية "النافذة الذكية" أن تقلل من استخدام الطاقة في المنزل العادي بنسبة تصل إلى الثلث، وفقا للخبراء.

ويصف الفريق "النافذة الذكية" بأنها "فعالة" و"ممتعة من الناحية الجمالية" وضرورية للتبني الناجح للتكنولوجيا الخضراء في مواجهة تغير المناخ.

وقال مؤلف الدراسة ناثان يونغبلود، الأستاذ المساعد في الهندسة الكهربائية وهندسة الكمبيوتر في جامعة بيتسبرغ: "يتمثل الابتكار الرئيسي في أن هذه النوافذ يمكن أن تتغير وفقا للاحتياجات الموسمية. إنها تمتص الأشعة تحت الحمراء القريبة من الشمس في الشتاء وتحولها إلى حرارة داخل المبنى. وفي أشهر الصيف، يمكن أن تنعكس الشمس بدلا من امتصاصها".

ويتكون الزجاج الجديد من كومة ضوئية من المواد التي يقل سمكها عن 300 نانومتر، مع طبقة نشطة رقيقة جدا مصنوعة من مواد "تغير الطور" التي يمكنها امتصاص الأطوال الموجية غير المرئية لضوء الشمس وتنبعث منها كحرارة. ويمكن "تبديل" هذه المادة نفسها بحيث تُبعد تلك الأطوال الموجية للضوء بدلا من ذلك.

ويوضح يونغبلود: "الأهم من ذلك، أن الضوء المرئي ينتقل بشكل متماثل تقريبا في كلتا الحالتين، لذلك لن تلاحظ التغيير في النافذة. وهذا الاعتبار الجمالي أمر بالغ الأهمية لاعتماد التقنيات الخضراء (الصديقة للبيئة)".

يعمل التزجيج (عملية تحويل المادة إلى مادة صلبة) عن طريق التحول من ترتيب "غير متبلور" للذرات إلى "ترتيب متبلور"، عند تطبيق الحرارة.

وفي الترتيب غير المتبلور، يقع ترتيب الذرات بشكل غير منتظم تماما، لكن التبديل إلى الترتيب المتبلور لذراتها يجعل الذرات تتجمع بشكل أكثر إحكاما، ما يسمح لها بعكس الحرارة بعيدا.

ويقع تشغيل التبديل في جزء من الثانية بواسطة "سخان شفاف" وهو جزء من الزجاج متعدد الطبقات.

وعندما يكون الجو باردا، يتم حصاد الأشعة تحت الحمراء من ضوء الشمس وتحويلها إلى حرارة المبنى لخفض تكاليف التدفئة.

وإذا كان الجو دافئا، يمكن للزجاج الجديد تبديل حالته لعكس الحرارة وتقليل الحاجة إلى تكييف الهواء.

ويمكن تعديل المادة بحيث، على سبيل المثال، تعمل 30% من المادة على إبعاد الحرارة بينما يقوم 70% منها على امتصاصها وإطلاقها، ما يسمح بتحكم أكثر دقة في درجة الحرارة، كما هو الحال خلال الربيع والخريف.

ويقدر العلماء أن استخدام هذه النوافذ، بما في ذلك الطاقة اللازمة للتحكم في الزجاج، سيوفر 20 إلى 34% من استخدام الطاقة سنويا مقارنة بالنوافذ المزدوجة التي توجد عادة في المنازل.

وعادة ما يتم "ضبط" الخصائص الحرارية والبصرية للنوافذ الحالية في طلاء الزجاج كجزء من عملية التصنيع.

ويسمح الزجاج ذو خاصية الانعكاس الأعلى أو طلاء التحكم في الطاقة الشمسية بدخول ضوء طبيعي أقل بشكل ملحوظ والعكس صحيح.

ومن أجل إنشاء نماذجهم الأولية واختبارها، عمل الباحثون مع شركة Bodle Technologies التابعة لجامعة أكسفورد.

المصدر: ديلي ميل

التعليقات

لحظة بلحظة.. تطورات الحرب الأمريكية الإسرائيلية على إيران بيومها الـ35

"تعلّم الدفاع عن النفس".. أمير سعودي يرد على منشور تضمن تصريحا لوزير الحرب الأمريكي

تطور خطير.. الإعلان عن تحطم مقاتلة أمريكية ثانية قرب مضيق هرمز

"حرب إيران" تنتقل إلى مجلس الأمن وطهران تناشد روسيا بخصوص مشروع القرار البحريني حول هرمز

إيران تطالب بتوضيح من دولتين بالمنطقة تستخدمان مسيرة أسقطتها القوات المسلحة فوق مدينة شيراز (صور)

بلومبرغ: ماكرون ينتقد ترامب ويدعو الحلفاء إلى التضافر ضد الولايات المتحدة

الحرس الثوري الإيراني: يوم أسود ومُرّ على القوات الجوية الأمريكية وإسرائيل (صور + فيديو)

"غرقت في أعماق الخليج".. الحرس الثوري الإيراني يعلن إسقاط مقاتلة جنوب جزيرة قشم (فيديو)

مسوؤل إيراني يسخر من ترامب: مرحبا.. هل بالإمكان العثور على طيارينا المفقودين من فضلكم؟!

"الإمارات العالمية للألمنيوم" تعلن عن تقييماتها الأولية لاستئناف الإنتاج عقب الاعتداءات الإيرانية

"هذا جنون".. قرار بيغسيث بإقالة كبار الجنرالات خلال الحرب يصدم مسؤولي البنتاغون الأمريكيين

لحظة بلحظة.. تصعيد عسكري إسرائيلي جنوب لبنان وسط مخاوف من التوغلات البرية

إسرائيل تعلن رصد صواريخ أطلقت من إيران وفيديو يوثق لحظة سقوط صاروخ بشكل مباشر في بئر السبع

وكالة "مهر": إصابة مروحية أمريكية بمقذوف إيراني أثناء عمليات البحث عن طيار مفقود

"يديعوت أحرونوت": أضرار جسيمة في مصنع المسيرات الأمنية جراء سقوط صاروخ إيراني على بتاح تكفا

مسؤولة روسية توجه رسالة لدول الخليج العربية وتؤكد استحالة هزيمة أمريكا لإيران في هذه الحرب

WSJ: قطر تقاوم محاولات واشنطن جعلها وسيطا رئيسيا في المفاوضات مع إيران

"فوكس نيوز": ترامب في حالة استنفار وسط استمرار عمليات البحث عن طيار أمريكي مفقود في إيران

"إهداء إلى نصر الله والشيخ أحمد ياسين".. الثوري الإيراني يستهدف مواقع في شمال ووسط إسرائيل (فيديو)

الأمريكيون متشائمون من الحرب على إيران