مباشر
أين يمكنك متابعتنا

أقسام مهمة

Stories

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

    مونديال 2026

  • تجدد التوتر وانهيار الحوار بين واشنطن وطهران

    تجدد التوتر وانهيار الحوار بين واشنطن وطهران

  • العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

    العملية العسكرية الروسية في أوكرانيا

  • 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

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

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

الحرس الثوري يعلن عن انفجار ألغام بناقلتين في هرمز ويؤكد: المضيق مغلق بالكامل ولن تعبر منه قطرة نفط

أول تصريح رسمي من دمشق بعد نبأ استهداف إيران قاعدة أمريكية شرق سوريا

الحرس الثوري الإيراني يعلن استهداف مركز قيادة العمليات الخاصة الأمريكية في منطقة التنف بسوريا

ضربات أمريكية جديدة تستهدف بوشهر وهرمزغان.. قصف جسور ونفق وإغلاق طرق رئيسية جنوب إيران

قائد القوة الجوفضائية في الحرس الثوري الإيراني يحدد مدة مواصلة ضرب "العدو"

سفن تعبر الممر الإيراني فقط.. الشركات تتحدث عن "أسوأ السيناريوهات" ولا أحد مستعد للتحرك عبر هرمز

انفجارات ضخمة في مستودعات ذخيرة وقواعد عسكرية في أربيل شمال العراق (فيديو)

ترامب يبحث ضرب موقع نووي إيراني وطهران تحذر من رد مدمّر

غضب شعبي فرنسي: أوكرانيا أولا والحرائق تلتهم باريس؟

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

ميرتس وماكرون يفتحان الباب أمام "عقيدة نووية" أوروبية جديدة

الحرس الثوري يؤكد مقتل جنود أمريكيين باستهداف تجمع لهم في الكويت

الحرس الثوري الإيراني يعلن تدمير مستودعات للقوات الأمريكية في قاعدة الظفرة جنوب أبو ظبي (فيديو)

تقرير لـ "Geopolitics Prime" يكشف تفاصيل الدعم العسكري والاستخباري الإسرائيلي السري لأوكرانيا

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

ترامب يدرس توسيع رقعة الحرب على إيران ويرسل عشرات طائرات التزود بالوقود إلى إسرائيل

إيران تحذر من عواقب استهداف البنى التحتية على استقرار المنطقة وأمن الخليج

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