900cm2 dinamik pencereleri etkinleştirmek için polimer inhibitörleri kullanma ” başlık=”Boulder, Colorado’nun ikonik eteklerini sergileyen, net (solda) ile tam karartma (sağda) arasında tüm optik aralıklarında dinamik pencereler oluşturun. Kredi: Tynt Teknolojileri.” genişlik=”800″ yükseklik=”451″/> Boulder, Colorado’nun ikonik eteklerini sergileyen, net (sol) ile tam karartma (sağ) arasındaki tüm optik aralıklarında dinamik pencereleri Tynt. Kredi: Tynt Teknolojileri.
Dinamik pencereler, binaların karbon ayak izini azaltmaya yardımcı olabilecek değerli bir teknolojidir. Dinamik pencereler, kullanıcıların içlerinden geçen ışık ve ısı akışı üzerinde daha fazla kontrol sahibi olmalarını sağlayan, ayarlanabilir renk tonuna sahip bir pencere sınıfıdır.
Stanford Üniversitesi ve Colorado-Boulder Üniversitesi’ndeki (UC Boulder) araştırmacılar, yakın zamanda >900cm2 boyutunda yeni dinamik pencereler oluşturdular. Nature Energy’de yayınlanan bir makalede sunulan bu pencereler, dinamik pencerelerde kontrollü bir morfolojiye sahip metal filmleri geri dönüşümlü olarak biriktirmek için polimer inhibitörleri kullanılarak üretildi.
“Dinamik pencereler konusundaki çalışmalarımızın motivasyonu, enerji tasarrufu sağlayan ve aynı zamanda insanların hayatlarını iyileştiren bir ürün yaratmaktı.” Tynt Technologies’in kurucu ortağı ve çalışmanın arkasındaki baş araştırmacı Michael Strand, TechXplore’a verdiği demeçte. “Ana fikrimiz, geliştirdiğimiz temel teknoloji olan tersinir metal elektrodepozisyonunun (RME) bu hedefi karşılamaya hazır olduğunu göstermekti.”
Strand ve meslektaşları makalelerinde, önceki araştırmalarının bir parçası olarak yarattıkları dinamik pencerelerin boyutunu büyütmeye odaklandılar. Bu, nihayetinde bugüne kadar gösterilmiş olan türlerinin en büyük dinamik pencerelerini yaratmalarına izin verdi.
Buna ek olarak, araştırmacılar RME teknolojisinin geçmişte yaratılan yerleşik dinamik pencere çözümlerine göre önemli avantajlarını özetledi. Bu avantajlar arasında nötr bir renk, olağanüstü kontrast ve daha düşük maliyet potansiyeli yer alır.
Mühendisler, bir süredir geleneksel elektrokaplama proseslerini geliştirmek için polimer inhibitörlerinin kullanımını deniyorlar. Geçmişteki çalışmalar, polimer inhibitörlerinin pürüzsüz ve yoğun metal filmlerin büyümesini destekleyebileceğini gösterse de, şimdiye kadar hiç kimse bunların RME sistemlerinde kullanımını göstermedi.
“Dinamik pencerelerimiz için doğru polimeri belirleyebilirsek, bunun ölçek, performans ve dayanıklılıkla ilgili kalan birçok zorluğu çözeceğine inandık.” Strand, TechXplore’a söyledi. “Bu çalışmanın sonuçlarının, dinamik pencerelerimize sağladığı sayısız faydaların çok ötesine geçtiğini hissediyoruz.”
Dinamik pencereleri için en umut verici malzemeyi belirlemek için Strand ve meslektaşları birkaç farklı polimeri taradı ve değerlendirdi. Bu polimerlerin her birini dinamik pencerelerinin elektrolit katmanına eklediler ve ardından renklendirme hızı, optik özellikler ve elektriksel verimlilik gibi temel ölçütlere odaklanarak performanslarını ölçtüler. Bu ilk tarama sürecinde araştırmacılar, polivinil alkolün (PVA) pencereleri için en umut verici malzeme olduğunu buldular.
“Projeye, polimer inhibitörlerinin dinamik pencerelerimizi iyileştireceğine dair bir sezgiyle başlarken, sonuçlar beklentilerimizi gerçekten boşa çıkardı,” dedi Strand. “Elektrolitimize basit bir şekilde PVA eklenmesi (karmaşıklık veya maliyet eklemez), dinamik pencerelerimizin neredeyse her performans parametresini geliştirdi (bazı durumlarda büyüklük sırasına göre).”
Strand ve meslektaşları tarafından oluşturulan dinamik pencerelerin, daha önce önerilen çözümlerden birkaç yönden daha iyi performans gösterdiği bulundu. Daha büyük (>900 cm2) olmanın yanı sıra, pencerelerinin beklenen kullanım ömrü daha uzundu (yani, binlerce renklendirme döngüsü ve mükemmel bir raf ömrü) ve enerji tasarrufu için geliştirilmiş bir güneş modülasyonu elde etti (yani, mevcut herhangi bir teknolojiden daha geniş bir optik aralık) bugüne kadar).
“Çalışmamız, tersine çevrilebilir metal elektrodepozisyonun, insanların uzun zamandır istediği renk, karanlık ve maliyet kombinasyonu ile dinamik pencerelere olanak sağlayabileceğini gösteriyor.” Çalışmayı yürüten başka bir araştırmacı olan Mike McGehee, TechXplore’a söyledi. “Daha önce bir üniversite laboratuvarında 900 santimetrekare büyüklüğünde elektronik cihaz yapan birini görmemiştim. Michael Strand ve Tyler Hernandez’in bunu yapabilmeleri, ticarileştirme için iyiye işarettir.”
Dinamik pencerelerin birçok faydası olsa da, özellikle maliyet, hız ve verimlilikleriyle ilgili sınırlamalar nedeniyle, şimdiye kadar binalarda nadiren kullanıldılar. Strand, McGehee ve meslektaşları tarafından oluşturulan yeni dinamik pencereler, nihayetinde bu sınırlamaların üstesinden gelmeye yardımcı olabilir ve mimarların binaların karbon ayak izini azaltmalarına ve aynı zamanda bina sakinlerinin konforunu iyileştirmelerine olanak tanır.
Bu araştırmacı ekibi tarafından yapılan son çalışma, dinamik pencerelerin elektrolit katmanına polimerler veya küçük moleküller eklemenin cihazların neredeyse her yönünü etkileyebileceğini gösteriyor. Böylece bulguları, ayarlanabilir renkler ve optik özelliklere sahip daha büyük dinamik pencerelerin ve diğer benzer teknolojilerin geliştirilmesine yardımcı olabilir.
“Dinamik pencerelerimiz ayrıca, çok fazla ilgi gören gelişmiş metal anot pillere (QuantumScape teknolojisi) çok benzer.” dedi Strand. “Metal elektrokaplamayı kontrol etmek için polimerlerin rolünü anlamadaki ilerlememiz, pil araştırmacılarının sürdürülebilir enerji devrimini desteklemek için ihtiyaç duyduğumuz büyük ölçekli depolamayı sağlamak için gereken atılımları yapmalarına da yardımcı olabilir.”
Strand, McGehee ve meslektaşları şimdi RME teknolojisini araştırmaya devam etmeyi ve seraların yaratılmasından uyduların geliştirilmesine kadar çok çeşitli uygulamalar için uygunluğunu değerlendirmeyi planlıyor. Ayrıca araştırmacılar, oluşturdukları dinamik pencereleri ticarileştirmek amacıyla Tynt adında bir şirket kurdular.
“Tynt’in birincil görevi, enerji tasarrufunun ek faydası ile güzel ve konforlu iç mekanlar yaratmak için teknolojiyi insanların evlerine getirmektir.” dedi Strand. “Bu pencerelerin daha sağlıklı evler ve daha sağlıklı bir gezegen yaratacağına inanıyoruz.”
Microsoft, 24 Haziran’da yeni nesil Windows’u tanıtacak Daha fazla bilgi: Polimer önleyiciler, yüksek güneş modülasyonu ile tersinir metal elektrodepozisyonuna dayalı >900 cm2 dinamik pencerelere olanak tanır. Doğa Enerjisi(2021). DOI: 10.1038/s41560-021-00816-7
www.tynt.io
© 2021 Bilim X Ağı
Alıntı: Daha büyük dinamik pencereleri etkinleştirmek için polimer inhibitörlerinin kullanılması (2021, 11 Haziran) 11 Haziran 2021’de https://techxplore.com/news/2021-06-polymer-inhibitors-enable-larger-dynamic.html adresinden alınmıştır.
Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir kısmı çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı verilmiştir.