Birkaç yıldır piyasada, bir düğmeye basıldığında kararan ve opaklaşan, değiştirilebilir pencereler mevcut. Raleigh’deki North Carolina Eyalet Üniversitesi’nden Veronica Augustyn liderliğindeki araştırmacılar, dinamik pencerelerin daha da akıllı bir çeşidinin temelini geliştirdiler ve bunları özel “ACS Photonics” dergisinde sundular. Elektrokromik malzeme olan tungsten oksiti temel alarak iki değil üç durum arasında geçiş yapabilen bir disk geliştirdiler. Birinci aşamada termal radyasyon etkili bir şekilde bloke edilebilir ve ikinci aşamada da görünür ışık da engellenebilir.
Duyuru
hidrat tabakası
Hidratlanmış tungsten oksit kristalleri, çift bantlı elektrokromizm olarak adlandırılan yöntemin temelini oluşturur. Bu malzemede, tungsten oksidin kristal yapısına ilave su molekülleri dahil edilmiştir. Augustyn’in ekibi şimdi bir cam plakayı bu hidratın son derece ince, şeffaf bir tabakasıyla kapladı. Deneylerinde, bir elektrokimyasal hücrenin elektrodu olarak görev yaptı. Karşı elektrot olarak lityum folyoyu ve ara sıvı elektrolit olarak lityum perklorat çözeltisini seçtiler.
Araştırmacılar daha sonra bu elektrokimyasal hücreye 1,5 ila 4 volt arasında elektrik voltajı uyguladılar. Birkaç saniye sonra kaplanmış cam elektrotun optik özelliklerinde ilk değişiklik meydana geldi: son derece ince hidratlı tungsten oksit tabakası, yakın kızılötesi dalga boylarına karşı geçirimsiz hale geldi ve böylece termal radyasyonu bloke edebildi. Elektrik voltajı biraz daha uzun süre (15 saniyeye kadar) uygulandığında cam elektrot karardı ve hatta tamamen opak hale geldi. Optik özelliklerdeki bu değişiklikler, voltaj tersine çevrildiğinde tersine çevrilebilirdi.
Akıllı yapı
Araştırmacılar bu davranışın kesin nedenini henüz bilmiyorlar. Ancak tungsten oksidin hidratlı versiyonunun, susuz tungsten oksitten daha fazla lityum iyonu emebileceğinden şüpheleniyorlar. Bu iyonların dahil edilmesi başlangıçta termal radyasyonun engellenmesine yol açabilir. Ve ancak o zaman tamamen opak versiyona geçiş gerçekleşir. Ekip bu hipotezi diğer metal oksitlerle yapılacak ileri deneylerle ve kesin yapısal analizlerle test etmek istiyor.
Ancak görünür ışık ve termal radyasyon için çift anahtarlamalı kullanılabilir pencereler oluşturmak için hâlâ çok fazla geliştirme çalışması yapılması gerekiyor. Optik özelliklerdeki değişimin binlerce kez sağlanabileceği gösterilmelidir. Ayrıca böyle bir pencere, sıvı elektrolitin güvenli bir şekilde kapatılması için akıllı bir tasarım gerektirir. Ayrıca elektrik kontakları, değiştirilebilir pencerelerin kurulumundan sonra görünmeyecek şekilde akıllıca düzenlenmelidir.
(bsc)
Haberin Sonu
Duyuru
hidrat tabakası
Hidratlanmış tungsten oksit kristalleri, çift bantlı elektrokromizm olarak adlandırılan yöntemin temelini oluşturur. Bu malzemede, tungsten oksidin kristal yapısına ilave su molekülleri dahil edilmiştir. Augustyn’in ekibi şimdi bir cam plakayı bu hidratın son derece ince, şeffaf bir tabakasıyla kapladı. Deneylerinde, bir elektrokimyasal hücrenin elektrodu olarak görev yaptı. Karşı elektrot olarak lityum folyoyu ve ara sıvı elektrolit olarak lityum perklorat çözeltisini seçtiler.
Araştırmacılar daha sonra bu elektrokimyasal hücreye 1,5 ila 4 volt arasında elektrik voltajı uyguladılar. Birkaç saniye sonra kaplanmış cam elektrotun optik özelliklerinde ilk değişiklik meydana geldi: son derece ince hidratlı tungsten oksit tabakası, yakın kızılötesi dalga boylarına karşı geçirimsiz hale geldi ve böylece termal radyasyonu bloke edebildi. Elektrik voltajı biraz daha uzun süre (15 saniyeye kadar) uygulandığında cam elektrot karardı ve hatta tamamen opak hale geldi. Optik özelliklerdeki bu değişiklikler, voltaj tersine çevrildiğinde tersine çevrilebilirdi.
Akıllı yapı
Araştırmacılar bu davranışın kesin nedenini henüz bilmiyorlar. Ancak tungsten oksidin hidratlı versiyonunun, susuz tungsten oksitten daha fazla lityum iyonu emebileceğinden şüpheleniyorlar. Bu iyonların dahil edilmesi başlangıçta termal radyasyonun engellenmesine yol açabilir. Ve ancak o zaman tamamen opak versiyona geçiş gerçekleşir. Ekip bu hipotezi diğer metal oksitlerle yapılacak ileri deneylerle ve kesin yapısal analizlerle test etmek istiyor.
Ancak görünür ışık ve termal radyasyon için çift anahtarlamalı kullanılabilir pencereler oluşturmak için hâlâ çok fazla geliştirme çalışması yapılması gerekiyor. Optik özelliklerdeki değişimin binlerce kez sağlanabileceği gösterilmelidir. Ayrıca böyle bir pencere, sıvı elektrolitin güvenli bir şekilde kapatılması için akıllı bir tasarım gerektirir. Ayrıca elektrik kontakları, değiştirilebilir pencerelerin kurulumundan sonra görünmeyecek şekilde akıllıca düzenlenmelidir.
(bsc)
Haberin Sonu