تُعدّ النوافذ مصدرًا رئيسيًا لهدر الطاقة فى المبانى، وهو قطاع يُشكّل ما يقرب من 40% من استهلاك الطاقة العالمى، حيث تُقلّل الحرارة الداخلة عبر الأسطح الزجاجية من كفاءة التدفئة والتبريد بشكل كبير، لذا، قفد طوّر فريق بحثى فى المعهد الكورى المتقدم للعلوم والتكنولوجيا (KAIST) تقنية نوافذ ذكية مُلائمة للمشاة، لا تُخفّض استهلاك طاقة التدفئة والتبريد بشكل كبير فى المبانى الحضرية فحسب، بل تُعالج أيضا مشكلة التلوث الضوئى المُزمنة فى المناطق المكتظة بالسكان، فمع تزايد الطلب على تقنيات بناء أكثر ذكاء وكفاءة، تُمثّل النوافذ الذكية النشطة حلا مُبتكرا، على عكس الزجاج التقليدى الذى يستجيب بشكل سلبى لتغيرات الضوء أو درجة الحرارة، ولكن تُتيح هذه الأنظمة التحكم الفورى فى الضوء والحرارة من خلال الإشارات الكهربائية.
ابتكر فريق KAIST نسخة متطورة من هذه التقنية، تُسمى RECM (الترسيب الكهربائى العكسى والمرآة الكهرومية) - وهى جهاز كهرومى أحادى الهيكل يُنظّم بفعالية انتقال الضوء المرئى والأشعة تحت الحمراء القريبة، مما يُتيح تحكما دقيقا فى المناخ الداخلى والتوهج، بحسب interesting engineering.
تكمن إحدى أهم تطورات نافذة KAIST الذكية فى قدرتها على كبح التوهج الناتج عن الضوء المنعكس الخارجى - وهى مشكلة لطالما عانت منها النوافذ التقليدية القائمة على الترسيب المعدنى، فمن خلال دمج المواد الكهرومية مع عملية ترسيب مُحسّنة، نجح فريق البحث فى ابتكار "نافذة ذكية مُلائمة للمشاة" مثالية لبناء المنازل، مُوفرة رؤية مُحسّنة وراحة فى البيئات الحضرية.
تُقدم نافذة RECM الذكية، التى طورتها KAIST، حلا مُتعدد الاستخدامات للتحكم فى المناخ الحضرى من خلال 3 أوضاع تشغيل مُتميزة، فى الوضع الشفاف، تسمح النافذة بمرور ضوء الشمس والحرارة بحرية، مما يجعلها مثالية لتدفئة المساحات الداخلية خلال الأشهر الباردة.
عند الحاجة إلى الخصوصية وتنظيم درجة الحرارة، يتحول لون النافذة إلى أزرق غامق عن طريق تفعيل مواد كهروكروميكية تمتص بعض الضوء والحرارة، وأخيرا، فى وضع الانعكاس، تتشكل طبقة فضية على الزجاج، تعكس جزءا كبيرا من ضوء الشمس والحرارة، بينما تقلل الصبغة الزرقاء من وهج الشمس للمشاة فى الخارج.
يمنح هذا النظام ثلاثى الأوضاع المبانى أداة ديناميكية لإدارة الضوء والحرارة والوهج طوال اليوم، مما يُحسّن كفاءة الطاقة والراحة الحضرية.
لاختبار التأثير الواقعى لتقنية RECM، أجرى فريق البحث تجارب باستخدام نموذج منزل مصغر، باستخدام نافذة زجاجية تقليدية، ارتفعت درجة الحرارة الداخلية إلى 58.7 درجة مئوية فى 45 دقيقة فقط. فى المقابل، عند ضبط نافذة RECM على الوضع الثالث، انخفضت درجة الحرارة بشكل ملحوظ إلى 31.5 درجة مئوية مما يُظهر انخفاضا ملحوظا بنحو 27.2 درجة مئوية.
ووفقًا لمؤلف الدراسة، البروفيسور هونغ تشول مون من المعهد الكورى المتقدم للعلوم والتكنولوجيا، فإن هذا البحث يتقدم إلى ما هو أبعد من تقنيات النوافذ الذكية التقليدية التى تركز فقط على التحكم فى الضوء المرئى، مما يخلق منصة تدير درجات الحرارة الداخلية بشكل نشط مع تحسين السلامة البصرية للمشاة، مع التطبيقات المتوقعة فى المبانى الحضرية والمركبات والقطارات.
أخبار متعلقة :