مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

35 خبر
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا
  • مونديال 2026
  • تجدد التوتر وانهيار الحوار بين واشنطن وطهران
  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • مونديال 2026

    مونديال 2026

  • تجدد التوتر وانهيار الحوار بين واشنطن وطهران

    تجدد التوتر وانهيار الحوار بين واشنطن وطهران

  • جرائم العقيد جيكوفيتش

    جرائم العقيد جيكوفيتش

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

واشنطن تكتشف سر الصواريخ الإيرانية المناورة وتستخلص العبر من ضربة الأردن

بينها السعودية والبحرين.. تحذير أمريكي عاجل من السفر إلى 15 دولة في الشرق الأوسط

الجيش الأمريكي يحدد القوة الإيرانية التي قتلت جنوده في الأردن ويخصص اليوم الثامن لقصفها (فيديو)

ترامب يعلق على مقتل الجنود: لن نسمح لإيران بامتلاك سلاح نووي.. ولا أكترث بتخليها عن اتفاق التفاهم

رسالة إيرانية للسفن في مضيق هرمز تحذر من الانصياع لـ"تغريدات المتهورين"

القيادة المركزية الأمريكية: مقتل جنديين وفقدان ثالث في هجوم إيراني على الأردن

تقرير يكشف تفاصيل هجمات إيرانية على الأردن أسفرت عن مقتل وإصابة جنود أمريكيين وإحداث دمار

هجوم إيراني متزامن على قاعدتي "العديري" و"علي السالم" الأمريكيتين في الكويت (فيديو)

الحرس الثوري يعلن استهداف 4 سفن تحت الحماية الأمريكية في مضيق هرمز

فيديو.. انفجارات ضخمة تهز أربيل والسليمانية ودهوك وسط تضارب المعلومات بشأن الأهداف

مستشهدا بآية قرآنية.. الحرس الثوري يوجه تحذيرا لدول المنطقة من هجمات جديدة

ترامب يبحث ضرب موقع نووي إيراني وطهران تحذر من رد مدمّر

تقرير عبري: امتلاك مصر منظومات "إس 400" الروسية يهدد إسرائيل

سوريا.. توغل إسرائيلي في ريف القنيطرة وسقوط قذيفتين دون تسجيل إصابات

الحرس الثوري يؤكد مقتل جنود أمريكيين باستهداف تجمع لهم في الكويت

طائرات التزود بالوقود التابعة لسلاح الجو الأمريكي تحلق في سماء الخليج

الكويت.. مشاهد غير موثقة لـ"إطلاق قوات أمريكية صواريخ "أتاكمس" نحو إيران"

الدفاع الروسية تعلن مواصلة تدمير موانئ أوكرانيا وسفنها ولوجستيات وإمدادات قوات كييف (فيديو)

موقع متخصص ينشر فيديو يزعم أنه للحظة سقوط صاروخ على قاعدة الأمير سلطان بالسعودية (فيديو)

أسير إسرائيلي سابق يكشف عن حديثه مع عنصر من "حماس" عن ميسي ويهاجم مدرب منتخب مصر

الحرس الثوري: دمرنا مستودع الزوارق الأمريكية المسيّرة ومركزا رئيسيا للذكاء الاصطناعي في البحرين