تکنولوژی های شیشه هوشمند

تکنولوژی های شیشه هوشمند

شیشه هوشمند محصولی با فناوری شگفت‌انگیز که ممکن است در نگاه اول برایتان باور پذیر نباشد که شیشه‌ای مات و در کسری از ثانیه شفاف شود. برای اینکه به باور پذیرتر شدن آن کمک کنیم ابتدا باید از تکنولوژی های شیشه هوشمند آگاهی کسب کنیم تا درک درستی از این تجهیز شگفت‌انگیز و به روز دنیای مدرن داشته باشیم.

شیشه هوشمند که LCG (شیشه کنترل نور)، شیشه قابل تعویض یا شیشه حریم خصوصی نیز نامیده می‌شود.

در ساده‌ترین تعریف، فناوری‌های شیشه‌ هوشمند میزان نور منتقل شده از طریق مواد معمولی شفاف را تغییر می‌دهند و به این مواد اجازه می‌دهند شفاف، نیمه شفاف یا مات به نظر برسند.

این فناوری را می‌توان در پنجره‌ها، پارتیشن‌ها و سایر سطوح شفاف در بخش‌های مختلف از جمله معماری، طراحی داخلی و دکوراسیون، خودرو، پنجره‌ها و ویترین فروشگاه‌ها و لوازم الکترونیکی مصرفی ادغام کرد.

این فناوری امکان کنترل اشکال مختلف نور از جمله نور مرئی، UV و IR را فراهم می‌کند. محصولات شیشه‌ای هوشمند مبتنی بر فناوری‌هایی هستند که به مواد شفاف (مانند شیشه یا پلی کربنات) اجازه می‌دهند، در صورت تقاضا، از شفاف به نیمه شفاف یا کاملاً مات تغییر کنند.

بطور کلی دو نوع شیشه هوشمند وجود دارد:

• فعال
• غیرفعال

تفاوت آنها در این است که آیا تغییرپذیری آنها نیاز به بار الکتریکی دارد یا خیر. در صورت نیاز به بار الکتریکی فعال و در غیر اینصورت، منفعل است.

شیشه هوشمند فعال

در بررسی تکنولوژی‌های شیشه هوشمند فعال به تکنولوژی‌ای گفته میشود که جریان الکتریکی، ظاهر و عملکرد شیشه را تغییر میدهد.

انواع شیشه هوشمند فعال قابل تغییر و کاربردهای رایج آنها :

1-شیشه کریستال مایع پراکنده پلیمری (PDLC)

2-شیشه ذرات معلق (SPD)

3-شیشه  الکتروکرومیک (EC)

 

1-شیشه کریستال مایع پراکنده پلیمری(PDLC):

در این فناوری کریستال های مایع روی پلیمر یا شیشه سخت می‌شوند و قطره‌هایی در سراسر پلیمر یا ورق شیشه تشکیل می‌دهند، زیرا کریستال ها با مواد دیگر سازگار نیستند.

این قطرات، نور را پراکنده می‌کنند و شیشه را شیری رنگ می‌کنند. هنگامی که الکتریسیته اعمال می‌شود، کریستال‌های مایع در یک راستا قرار می‌گیرند و به نور اجازه عبور می‌دهند.

این نوع تکنولوژی های شیشه هوشمند معمولاً در حمام‌ها، اتاق‌های کنفرانس و بخش‌های ICU بیمارستان‌ها برای کنترل حریم خصوصی و همچنین بعنوان پارتیشن در صنایع مختلف استفاده میشوند.

 

 

2-شیشه ذرات معلق(SPD):  

در حالت عادی نانوذرات روی این نوع شیشه‌های هوشمند به طور تصادفی سازماندهی شده‌اند تا نور را مسدود و جذب کنند وشیشه مات بنظر برسد.

هنگامی که الکتریسیته اعمال می‌شود، ذرات معلق در یک راستا قرار می‌گیرند تا نور از آن عبور کند و شفاف شود.

مقدار عبور نور بستگی به مقدار ولتاژ دارد و کنترل کامل را به کاربر می‌دهد.

شیشه بدون توجه به اندازه پنجره در کمتر از یک ثانیه از شفاف به مات و بالعکس تغییر می‌کند.

رنگی که در حالت مات بخود میگیرد عموما تیره (کدر) و آبی و خاکستری میباشد.

قابل استفاده در پنجره‌های خودرو و نمای بیرونی ساختمانها که حالت سایه تیره رنگ پیدا میکنند.

 

3-شیشه  الکتروکرومیک(EC):

شیشه الکتروکرومیک: در بررسی تکنولوژی های شیشه هوشمند همانطور که از نام آن مشخص است، در پاسخ به الکتریسیته، ویژگی‌های شیشه تغییر می‌کند و بنابراین میزان نور و گرما ی منتقل شده کنترل می‌شود.

در حالت عادی شیشه شفاف است و با اعمال ولتاژ هنگامی که سطح به اندازه مقدار مورد نظر مات شد، دیگر نیازی به جریان الکتریسیته برای حفظ آن نیست.

این تغییر به کندی اتفاق می‌افتد و تنظیمات را می‌توان بر اساس اولویت کاربر تنظیم کرد. پنجره‌های ساختمان‌ها، نورگیرها ونماها، آینه‌های دید عقب و ویترین موزه‌ها نمونه‌هایی از نحوه استفاده از شیشه‌های هوشمند الکتروکرومیک هستند.

یکی از اشکالات این فناوری این است که ممکن است بر دوام و طول عمر شیشه اثر بگذارد.

 

شباهت ها و تفاوت های کلیدی تکنولوژی SPD و PDLC:

شباهت ها:

• هر دو فناوری معمولاً بین دو قطعه PET-ITO برای ایجاد یک فیلم پوشانده می‌شوند.
• هر دو فیلم با شیشه یا مواد شفاف دیگر جفت می شوند.
• هر دو با اعمال ولتاژ الکتریکی کنترل می شوند.
• هنگامی که خاموش است، شیشه مات می‌شود. وقتی روشن باشد، شیشه شفاف است.
• حالت مات زمانی است که مولکول‌ها به طور تصادفی در یک راستا قرار می‌گیرند و نور را مسدود می‌کنند.
• شفافیت زمانی است که مولکول ها در یک راستا قرار می‌گیرند و اجازه می‌دهند نور از آن عبور کند.
• هر دو تا 99 درصد اشعه ماوراء بنفش را مسدود می کنند.

تفاوت ها:

• PDLC مخفف عبارت Polymer Dispersed Liquid Crystal (کریستال های مایعی که در یک ماده چسب پلیمری پراکنده می شوند) است.
• PDLC دارای قابلیت عبور نور بالا (80٪) است، که آن را برای حفظ حریم خصوصی یا نمایش (زمانی که مات است)، ایده آل می کند.
• شیشه کریستال مایع دارای زمان سوئیچ بسیار سریع (10-150 میلی‌ثانیه از روشن/خاموش و خاموش/روشن)، حداقل توان مصرفی (متوسط 3 وات – کمتر از 1 لامپ LED!) – و دارای مه فوق العاده کم (بسته به سازنده تا 2.5 درصد) است.

SPD مخفف عبارت Suspended Particle Devices (ذرات میله مانندی که در یک ماتریس معلق هستند) است.

SPD می‌تواند تا 99 درصد نور را مسدود کند، و آن را برای سایه‌زنی مایل به آبی در پنجره‌های بیرونی ایده‌آل می‌کند و البته بدلیل اینکه کاملا مات نمیشود مناسب برای حفظ حریم خصوصی نیست.

سرعت سوئیچینگ بدون توجه به اندازه شیشه تا 3 ثانیه است. به دلیل قابلیت سایه دهی، SPD در اتومبیل‌ها، هواپیماها، قطارها یا در معماری استفاده میشود.

 

اگر قصد تجهیز شیشه هوشمند هتل را دارید به دلیل الزامات بحث استاندارد و همین طور شرایط اقلیمی منطقه‌ی هتل و همچنین میزان لاکچری بودن هتل و آرامش مسافران حتما باید به نوع تکنولوژی شیشه هوشمندی که قصد سفارش آن را دارید توجه کنید.

شباهت ها و تفاوت های کلیدی تکنولوژی SPD و EC:

و اما در مطالعه‌ای بر تکنولوژی های شیشه هوشمند نگاهی به شباهت ها و تفاوتها انتخاب و اطلاع از انواع خروجی‌های این فناوری را برای شما بسیار ساده‌تر می‌کند.

تکنووژی EC  هم مانند SPD  نور را از شیشه انتقال میدهد، اما دو تفاوت مهم بین این دو تکنولوژی وجود دارد.

درشیشه هوشمند با تکنولوژی EC سرعت سوئیچ بسیار کند است و ممکن است تا چندین دقیقه طول بکشد و این بستگی به سایز شیشه دارد.

در حالت عادی شفاف است و تغیرات شفافیت از لبه ها شروع میشود و به سمت مرکز کامل میشود و میتوان درجه مات بودن مورد نظر را تنظیم کرد. البته دستاوردهای جدید سرعت تغییر را بهبود داده است.

فقط هنگام تغییر حالت به برق نیاز دارد و بعد از اینکه با وصل جریان برق شیشه تیره شد میتوان جریان را قطع کرد و شیشه به همان حالت باقی میماند.

پنجره های الکتروکرومیک دو ایراد اصلی دارند: اول اینکه در حالت تیره نور را کامل فیلتر می‌کنند اما حریم خصوصی کامل ایجاد نمی‌کند و هنوز امکان دید سمت دیگر شیشه وجود دارد. همچنین تغییر حالت کامل این پنجره‌ها تا چندین دقیقه طول می‌کشد.

 

ELECTROCHROMIC SMART GLASS

شیشه هوشمند غیر فعال

شیشه هوشمند غیر فعال به تکنولوژی ای  ‌گفته‌ ‌میشود‌ که تغییر ظاهر و عملکرد شیشه نیاز به جریان الکتریکی ندارد.

انواع شیشه هوشمند غیر فعال و کاربرد آنها:

1-شیشه فتوکرومیک: مانند شیشه عینک که در معرض نور تیره رنگ میشود.

2-شیشه ترموکرومیک: شیشه هایی که در پاسخ به دما تغییر رنگ میدهند مثل شیشه های نمای ساختمانها

شیشه هوشمند چگونه کار میکند؟

شیشه هوشمند یا شیشه حریم خصوصی در اتاق‌های کنفرانس با دیوارهای شیشه‌ای یا پارتیشن بندی یا شیشه در فضاهای کوچک کاری و یا در اتاق‌های میهمان هتل‌ها که فضا محدود است استفاده میشود و حتی جایگزین خوبی برای پرده‌های سنتی میباشد.

همانطور که گفتیم فناوری شیشه هوشمند فعال، امکان کنترل شکلهای مختلف نور (مرئی ، UV،IR ) را با جریان الکتریسیته فراهم میکند و شیشه از حالت مات به شفاف و بالعکس تبدیل میشود.

شیشه هوشمند PDLC  و SPD یک فناوری شیشه فعال است که یک فیلم هوشمند در داخل شیشه لمینیت و یا به سطح شیشه اضافه میشود. در فرمول PDLC  و امولسیون SPD فیلم بین دو ورق مواد شفاف ‌پوشیده‌ ‌شده‌ که هر کدام یک لایه رسانای ITO (اکسید قلع ایندیم) دارند که در زمان وصل شدن جریان برق این لایه رسانا ذرات موجود در فیلم را مجبور میکند یکنواخت شوند و شفافیت ایجاد کنند.

شیشه‌های مبتنی بر تکنولوژی SPD و PDLC  هر دو در زمان قطع جریان (عدم وجود ولتاژ) خاموش هستند و نور را عبور نمیدهند. در زمان وصل جریان الکتریسیته مولکول ها در یک راستا قرار میگیرند و یکنواخت میشوند و به نور اجازه عبور میدهند و شفافیت ایجاد میکنند.

با کاهش تدریجی ولتاژ سطوح مختلفی از مات بودن و حفظ حریم خصوصی و کنترل نور خورشید بدست می‌آید. اما شیشه های هوشمند الکتروکرومیک هرگز مات نمیشوند و در صورت عدم وجود جریان شفاف میشوند.

دو روش اصلی برای استفاده از فن‌آوری شیشه‌های هوشمند PDLC (کریستال مایع پراکنده پلیمری) وجود دارد:

• لمینت
• میکرو فیلم هوشمند چسبی

مزایا و معایب شیشه هوشمند لمینت:

شیشه هوشمند لمینت برای پروژه‌های ساخت و ساز جدید که شیشه ها قرار است نصب شوند ایده آل است. این نوع شیشه هوشمند برای فضاهای مرطوب و پرتردد و کلا زمانیکه طول عمر بالا مد نظر است، بسیار مناسب میباشد زیرا لایه فیلم بین دو شیشه ‌قرار‌‌ گرفته‌‌ است و خاصیت ضد آب دارد. اما شیشه های هوشمند لمینت بسیار گران می‌باشند.

در نتیجه در بررسی تکنولوژی های شیشه هوشمند اگر نام لمینیت را شنیدید حتما به قیمت و الزامات آن بررسی کنید.

مزایا و معایب شیشه فیلم هوشمند(طلق هوشمند):

فیلم هوشمند برچسبی را میتوان برای شیشه های از قبل نصب‌ ‌شده‌ ‌استفاده کرد و نیازی به تعویض شیشه نیست.

درواقع راهی برای تبدیل فوری شیشه های موجود به شیشه های هوشمند است. همچنین در مقایسه با شیشه هوشمند لمینت از قیمت مناسبتری برخوردار است اما به دلیل مقاومت کم درمعرض ضربه و گرما و آب و آسیب پذیر بودن قابل استفاده در فضاهای خارجی و مرطوب نیستند.

اما در کل تکنولوژی شیشه های هوشمند PDLC علاوه بر حفظ حریم خصوصی و کاهش مصرف انرژی، راهی مدرن و جذاب برای استفاده بعنوان نمایشگر و تبلیغات نیز می‌باشد.

اگر مطمئن نیستید که کدام فناوری برای شما مناسب است، می‌توانید با تیم متخصص گروه مهندسی آی گلس تماس بگیرید. تیم حرفه‌ای ما به سوالات شما در زمینه شیشه‌های هوشمند و راهنمایی شما همیشه بصورت آنلاین و واتساپ و تلفنی ‌آماده‌ ‌میباشد.

کدام تکنولوژی اسمارت گلس برای پروژه من مناسب است؟

انتخاب بین PDLC یا SPD به نیازهای یک پروژه خاص و نتیجه مطلوب بستگی دارد.

شیشه کریستال مایع معمولاً توسط معماران و طراحان داخلی برای پارتیشن های شیشه ای قابل تعویض داخلی استفاده می‌شود که در آن حفظ حریم خصوصی یا شفافیت درخواستی برای یک فضای باز اولویت اصلی است. محتمل‌ترین فضاها برای استفاده از شیشه حریم خصوصی LC دفاتر هستند، جایی که حریم خصوصی و نور هر دو ضروری هستند.

مورد دیگر، دیوار حمام در هتل‌ها برای احساس فضای حداکثری است، یا در ویترین فروشگاه‌ها، نمایشگرهای دیجیتالی پویا ایجاد می‌کنند که برای استفاده 100% از پنجره‌های ویترین همراه با پروژکتور حتی در زمان  ‌بسته‌‌ ‌بودن فروشگاه بکاربرده میشود.

شیشه‌های هوشمند SPD به دلیل قابلیت‌های رنگ‌دهی و سایه‌دهی، در فضای باز قابل استفاده است. معمولاً در بخش خودرو و پنجره‌های هوشمند در شیشه‌های رو به آسمان کاربرد دارد که باعث کاهش تابش خیره‌کننده و مصرف سوخت و کنترل انرژی خورشیدی/انرژی در خودرو میشود.

شیشه هوشمند PDLC بر خلاف شیشه SPD و الکتروکرومیک در حالت مات بودن، بدون اینکه محیط را تاریک کند پشت شیشه قابل مشاهده نیست و حریم خصوصی ایجاد میکند.

بنابراین شیشه هوشمند PDLC یک آپشن رقابتی عالی دارد که ” ایجاد حریم خصوصی همزمان با عبور نور طبیعی ” است.

به همین دلیل این تکنولوژی بیشتر از بقیه مورد توجه طراحان ‌ قرار ‌گرفته ‌است.

شاید بتوان گفت که این مقاله از کاملترین مقالات تکنولوژی های شیشه هوشمند به زبان فارسی در سطح اینترنت است که برای جویندگان این حوزه از دکوراسیون مدرن می‌تواند بسیار راهگشا باشد.

فراموش نکنید که با تیم حرفه ای شیشه هوشمند آی گلس در تماس باشید و سوالات فنی و استعلام قیمت خود را حتما بپرسید.

همچنین اگر دیدگاهی در این رابطه دارید حتما در ادامه این مقاله با ما به اشتراک بگذارید.