Akıllı Pencereler Işık ve Isıyı Kontrol Edebilir, Mikroorganizmaları Öldürebilir. Akıllı pencereler, sadece güzel bir manzaradan daha fazlasını sunabilir. Güneş ışığının geçirgenliğini kontrol edebilir, güneş ışığını ısıya dönüştürerek binaların iç kısımlarını ısıtabilir ve cam üzerinde yaşayan E. coli bakterilerini neredeyse ortadan kaldırabilir. Gelecekte, bu tür akıllı pencereler uçaklarda, hastanelerde, toplu taşımalarda ve diğer alanlarda kullanılabilir.
Pencereleri geliştiren Çinli Bilim insanlarına göre birden fazla işlevi tek bir akıllı pencereye entegre etmek, birçok farklı bir materyal bileşimi gerektirir. Örneğin, görünür ışık iletimini kontrol eden akıllı pencereler için en yaygın olarak kullanılan malzemelerden biri, WO3’tür (tungsten trioksit). Elektrokromik bir materyal olarak WO3, elektrokimyasal şarj ve deşarja yanıt olarak optik geçirgenliği tersine çevirebilir. Öte yandan, kızılötesi güneş ışınımını ısıya dönüştüren akıllı pencereler metal nanopartiküllerini içerir. Ayrıca, bakır kullanarak ta pencerelerin antimikrobiyal özelliklere sahip olması sağlanır.
Şimdiye kadar, tüm bu özellikleri tek bir malzemede birleştirmek bir zorluk olarak görülmekteydi.
Yeni çalışmada araştırmacılar, altın nanopartikülleri ve nano çubukları ile gömülmüş petek benzeri bir yapı içinde 3D W03’ten oluşan bir elektrokromik fototermal film tasarladılar. WO3 pencereden geçen görünür ışığın miktarını kontrol ederken, altın nanoyapılar, bina iç kısmını ısıtmak için gelen güneş ışığını termal enerjiye dönüştürür.
Xia,”Bu, elektrokromik filmler üzerinde güneş enerjisi kazanımı optimizasyonu yoluyla mükemmel fototermal dönüşümü sağlayan yeni bir stratejidir ve daha önemlisi, optik iletim sırasında fototermal verim ayarlanabilir” diyor.
Araştırmacılar, pencerenin tamamen şeffaftan, zifiri siyaha birkaç dakika içinde değişebileceğini gösterdi. Ayrıca, yakın kızıl ötesi lazerin pencerenin sıcaklığını yaklaşık beş dakika içinde 24 ° C arttırdığını göstermişlerdir. Pencerenin antimikrobiyal özelliklerini araştırmak için araştırmacılar E. coli kullandılar ve yakın kızıl ötesi lazerle ışınladılar. Bakterisidal etkinin pencerenin karanlık halindeyken en güçlü olduğunu bulmuşlardır, ki bu etki tüm bakterileri hemen hemen ortadan kaldırabilir. Tersine, etki şeffaf durumda pencerelerin yanı sıra sadece WO3’ten yapılanlar için daha zayıftı. Sonuçlar, bakterisid etkilerin çoğunun pencerenin fototermal özelliklerinden kaynaklandığını göstermektedir.
Xia, “Steril akıllı pencere, uçaklarda ve hastanelerde özellikle yararlı olacaktır. Özellikle de çok işlevli olmalıdırlar, örneğin, görünür ışık iletimini dinamik olarak kontrol etmek, yakın kızıl ötesi güneş radyasyonunun ısı dönüşümünü ayarlamak ve mikroorganizmaların saldırılarını azaltmak gibi” diyor.
Kaynak : phys
