علماء من سنغافورة يطورون نافذة ذكية موفرة للطاقة

طوّر علماء من جامعة نانيانج للتقنية فى سنغافورة نافذة ذكية مؤلفة من محلول سائل بين لوحين زجاجيين، باستطاعتها حجب أشعة الشمس، ولتحقيق ذلك، يحبس المحلول الطاقة الحرارية نهارًا، ثم يطلقها لاحقًا فى الليل بمجرد أن تبرد النوافذ، فتقل الحاجة إلى تكييف الهواء أثناء النهار ويقل الاعتماد على التدفئة ليلًا.

وينحبس السائل الماص للحرارة والحاجب للضوء، بين اللوحين الزجاجين فى الفراغ الهوائى للزجاج المزدوج، واستخدم الباحثون فى النسخة التجريبية من نافذتهم الذكية لوحين من الزجاج العادى بينهما مزيج سائل من الهلام المائى صغير الجزيئات والماء وعامل مساعد على الاستقرار.

فحين يمر ضوء الشمس عبر النافذة أثناء النهار، يمتص السائل الطاقة الحرارية لأشعة الشمس ويخزنها، فيمنعها من تسخين الغرفة ويخفض الحاجة إلى تكييف الهواء.

وبارتفاع درجة حرارة السائل، يتحول الهلام المائى فى المحلول إلى الحالة المعتمة، فيزيد حجب الضوء عن الغرفة ويحافظ على برودتها.

وفى المساء، يبرد الهلام ويعود صافيًا مرةً أخرى، ويحرر جزءًا من الطاقة الحرارية المختزنة نحو الغرفة، فتقل الحاجة إلى التدفئة ليلًا.

وبصرف النظر عن أن هذا الابتكار يمثل وسيلةً سهلة لتخفيض فواتير الخدمات على المستخدمين، وأنه بالمقابل يحجب أى منظر جميل تشرف عليه النافذة خلال النهار، يرى الباحثون أن نافذتهم تمتاز أيضًا بأنها تعزل أصوات الضجيج الخارجى بكفاءة أعلى بنسبة 15% من النوافذ التقليدية ذات الزجاج المزدوج.

ووفقًا لموقع نيو أتلاس، يبحث المطورون الآن عن شراكات مع مصنّعين لتطوير تقنيتهم وطرحها فى السوق.

وقال الدكتور لونج يى، المؤلف الرئيس للبحث الذى نُشر فى مجلة جول، فى بيان صحفى للجامعة: "يجمع ابتكارنا بين الخصائص الفريدة لكلا النوعين من المواد، الماء والهلام المائى، فاستخدام سائل أساسه الهلام المائى، يبسّط عملية التصنيع لتقتصر على صب الخليط بين لوحين زجاجيين، ما يعطى النافذة تجانسًا فريدًا، ويسمح بتصنيعها بمختلف الأشكال والأحجام."

واستنادًا إلى تجارب محاكاة واختبارات أجريت على أرض الواقع، قال باحثو جامعة نانيانج إن نوافذهم تقلل استهلاك الطاقة فى أبنية المكاتب بنسبة تصل إلى 45 فى المئة.