روسيا.. العلماء يعملون على تحسين شفافية النوافذ الذكية

روسيا – أجرى فريق من علماء روسيا والصين تجارب لتحسين الخصائص البصرية لثاني أكسيد الفاناديوم، المستخدم في مجال البصريات، ومجالات أخرى عالية التقنية.

وتشير مجلة The Journal of Physical Chemistry Letters، إلى أنه عند تطبيق شبكة نانوية دقيقة على سطح المادة باستخدام الليزر، تسمح بمرور الضوء المرئي بشكل أفضل وتستجيب لاستقطاب الضوء. كما أن المادة، تحتفظ بالقدرة على تغيير خصائصها تبعا لدرجة الحرارة. أي سيسمح هذا باستخدام ثاني أكسيد الفاناديوم لإنشاء نوافذ ذكية تنظم كمية الضوء والحرارة التي تسمح بدخولها إلى الغرفة، بالإضافة إلى إنشاء مستشعرات درجة حرارة حساسة.

ولكن المشكلة تكمن في أن ثاني أكسيد الفاناديوم العادي ليس شفافا بما يكفي للضوء المرئي. أي أن النافذة 'الذكية' المصنوعة منه ستحمل لونا أصفر مخضرا مزعجا. لذلك، يسعى العلماء إلى جعل هذه المادة أكثر شفافية.

ولحل هذه المشكلة، استخدم العلماء ومضات ليزر قصيرة جدا لمعالجة ثاني أكسيد الفاناديوم. وقد شكلت هذه الومضات هياكل دقيقة ومنظمة على سطح المادة، تشبه الخطوط والأخاديد. بتغيير مؤشرات ومضات الليزر (الطاقة، الاستقطاب، والتردد)، يمكن التحكم في خصائص هذه الهياكل، مثل المسافة بين الخطوط وعمقها.

وأظهرت هذه المعالجة تحسنا ملحوظا في شفافية الضوء المرئي. فمثلا عند درجة حرارة 30 درجة مئوية، سمحت المادة بمرور 82 بالمئة من الضوء. من المهم الحفاظ على بنية المادة، واحتفاظها بالقدرة على تغيير شفافيتها تبعا لدرجة الحرارة. وعند تسخينها إلى 100 درجة مئوية، انخفضت الشفافية، وخاصة بنسبة 70 بالمئة، في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة، المسؤولة عن التسخين. هذا يعني أن النوافذ المصنوعة من ثاني أكسيد الفاناديوم المعالج ستساعد في تجنب ارتفاع درجة حرارة الغرف.

المصدر: science.mail.ru