akıllı pencereler gerçek olacak! biz araştırmacılar yeni vanadyum dioksit nanopartikül teknolojisi geliştirdiler
Amerika Birleşik Devletleri'nde her yıl inşaatta kullanılan enerjinin yaklaşık% 30'u, pencere malzemelerinin düşük enerji verimliliği nedeniyle kaybedilmektedir. bu enerji kaybı yılda yaklaşık 42 milyar dolarlık zarara neden oluyor.
Bu bakımdan, eğer bize enerji departmanı (doe) argonne ulusal laboratuarı, enerji verimli ve ekonomik “akıllı pencere” oluşturmak için vanadyum dioksit nanoparçacıklarının sentezi için yeni bir patentli işlemi ticarileştirebilirse, yüksek enerji tüketimi konusu değişmeye başlayabilir .
argonne ulusal deneyi, enerji tasarruflu “akıllı pencerelerin” üretimini daha ekonomik hale getiren vanadyum dioksit nanopartiküllerinin sentezi için yeni bir işlem için patent başvurusunda bulunmuştur.
argonne ulusal laboratuarında bir kimya mühendisi olan li jie, “bu nanoparçacıkları hızlı bir şekilde ekonomik bir şekilde üretmek ve hızlı bir şekilde pazara sunmak için sürekli bir süreç geliştirmemiz gerekiyor” dedi. bize süreç için patent lisansı.
termokromik akıllı pencereler binanın sıcak kalmasını sağlamak ve kışın yaz aylarında kızılötesi enerjiyi engelleyerek binayı serin tutmak için kışın otomatik olarak kızılötesi enerjiyi emer. ayrıca, nanoparçacık bazlı vanadyum dioksit filminin, normal filminkinin yaklaşık iki katı bir güneş modülasyon değerine sahip olduğunu da belirtir. Bunların arasında güneş modülasyonu aslında düşük ve yüksek sıcaklıklarda vanadyum dioksit malzemeleri tarafından kontrol edilebilecek güneş enerjisi miktarıdır. ek olarak, vanadyum dioksit nano sviç benzeri bir haslığa sahiptir, yani mikro veya nanosaniye olarak kızılötesi ışınlarını engellemeden kızılötesi ışınlarına kadar tamamlanabilir.
argonne ulusal laboratuarında mimari bilim projesi başkanı olan ralph muehleisen, termokromik teknolojinin sektörün ilgisini çektiğini, ancak yüksek maliyeti ve sınırlı performansı nedeniyle sadece bazı ürünlerde kullanıldığını söyledi. Kilit nokta, vanadyum dioksitin nano formlarının akıllı pencereler için en iyi malzemeler olduğu, ancak bugüne kadar hiç kimsenin ticarileşmeyi desteklemek için yeterince düşük bir maliyetle vanadyum dioksit nanoparçacıklarının nasıl üretileceğini bilmiyor olması.
Mühleisen şunları söyledi: “Nanoparçacıkların kullanımı malzemelerin performansını arttırıyor ve icat ettiğimiz sürekli akış süreci onları üretme maliyetini düşürüyor, bu yüzden bu teknoloji pencere üreticileri için çok anlamlı. Ancak belki de daha önemli, icat ettiğimiz üretim süreci nanoparçacık üretimi gerektiren çeşitli diğer malzemeler için de uygun. ”
geleneksel termokromik filmler, katkılı nanoparçacık malzemelere göre çok daha yüksek bir reaksiyon sıcaklığına sahip olan sıralı vanadyum dioksit malzemeleri içerir. Geleneksel pencerelerin kızılötesi ısıyı engellemeye başlamak için 154 derece fahrenhayt'a (68 ° c) ulaşması gerekir. Tungsten vanadyum dioksit nanopartikülleri içeren pencere, bu kritik geçiş sıcaklığına 77 derece fahrenhayt'ta (25 ° c) ulaştı.
Geleneksel pencerelerin aksine, bu nanoparçacık içeren pencere, enerji verimliliğini artırmak için renklendirmeyi gerektirmez. Ek olarak, muehleisen argonne ulusal laboratuvarının sürekli akış işleme teknolojisinin nanoparçacık üretim maliyetlerini geleneksel yöntemlerden en az beş kat daha düşük yapabileceğini tahmin ediyor.
lc'nin nanomarketlerine göre, akıllı pencere pazarı 2014 yılında 1 milyar dolar değerindeydi ve 2021 yılına kadar yaklaşık 3 milyar dolara ulaşması bekleniyor. Mevcut enerji tasarrufu sağlayan pencere teknolojisinin etkinliği düşük, maliyeti yüksek ve hatta her ikisine de sahip. lüks araştırmalardan elde edilen verilere göre, gelişen teknolojiler hakkında bağımsız araştırmalar yapan bir danışmanlık şirketi, 20 dereceye kadar, termokromik pencereler pazarın üçte ikisini oluşturabilir.
vanadyum dioksit termokromik teknolojisini daha da geliştirmek için, li ve muehleisen parçacık boyutlarını 100 nm'den 15 veya 20 nm'ye düşürmeye çalıştı. bu daha küçük parçacık boyutunda, 3000 ila 4000 nanopartikül insan saçı çapına eşittir. Bunun daha büyük parçacıklara göre daha büyük parçacıklara göre iki ana üstünlüğü vardır. ilk olarak, daha az ışık saçarlar ve cam filmini daha şeffaf yaparlar; ikincisi, daha enerji verimli olan kızılötesi ısıyı daha iyi ayarlarlar.
vanadyum dioksit nanoparçacıkları savunmada bir tespit tekniği olarak da kullanılabilir ve ana rolleri oda titreşimini ölçmek için kullanılan kızılötesi ışınla etkileşmektir. Aynı zamanda, daha fazla araştırma ve geliştirme ile bu malzeme, uçaklar ve diğer araçlar için lazer silah koruması da sağlayabilir.
argonne ulusal laboratuarından malzeme bilimcileri, proses mühendisleri, enerji bilimcileri ve inşaat bilimcileri ve chicago üniversitesinden bir ticari uzmanlar ekibi, laboratuvardaki nispeten genç inşaat projelerinin desteğiyle birlikte vanadyum dioksit nanoparçacık teknolojisini birlikte geliştirdiler.
Müehleisen, “keşif bilim ekibimizle daha yakından çalışmak için inşaat planını genişletmek istiyorum” dedi. “Mimari tasarımda kullanılan malzemelerin temel fiziğini ve kimyasını daha iyi anlamaya ihtiyaç var. uyumluluk / dinamizm, daha iyi performans, daha düşük üretim maliyetleri ve daha az çevresel etki elde etmek için rutini bozmamız gerekiyor. yeni nesil malzemeler. "
Türkçe
English
français
Deutsch
русский
italiano
español
português
日本語
한국의
8620-87226359,8620-87748917
