طراحي و مشخصه‌يابي نوري و حرارتي پنجره هوشمند نانوكامپوزيت خودتميزشونده با ويژگي تغيير حالت انكساري شفافكدر

امروزه پنجره‌هاي هوشمند پايه پليمري به واسطه قابليت‌هاي نوري و دمايي خود به منظور كاهش مصرف انرژي در ساختمان مورد توجّه قرار گرفته‌اند. موضوع مهم در مورد اين محصولات هوشمند، طراحي و ساخت بهينه آنها مي‌باشد كه محور اصلي مقاله حاضر را تشكيل مي‌دهد. پنجره پيشنهادي به گونه‌اي عمل مي‌كند كه درصد عبور نور از پنجره به ميزان تطابق ضريب شكست نانوسيال داخل پنجره و صفحات پليمري وابسته است. همچنين فيلم نانوكامپوزيت جهت فراهم آوردن ويژگي خودتميزشوندگي و رفتار فوتوكاتاليستي در سطوح خارجي مورد استفاده قرار گرفته است. مواد مورد استفاده شامل پليمر پلي متيل متاكريلات (صفحات)، سيال متيل ساليسيلات، و نانوذرّات اكسيد روي است. اين مواد براي ساخت فيلم نانوكامپوزيت (نانوذرّات و پليمر) و نانوسيّال (نانوذرّات و سيال) نيز مورد استفاده قرار گرفته‌اند. پس از انجام مراحل طراحي و ساخت، آزمايشات مشخّصه‌يابي به منظور تعيين خواص مكانيكي (استحكام كششي، چقرمگي، استحكام خمشي)، فيزيكي (زاويه تماس)، ساختاري (اندازه و شكل نانو ذرّات)، نوري (ميزان عبور نور)، و حرارتي (محدوده‌هاي دمايي، ضريب انتقال حرارت) بيان شده است. همچنين عملكرد پنجره از لحاظ ميزان مصرف انرژي و عبور نور، در يك تحليل كمّي و به كمك دو پارامتر بي‌بعد نسبت عبور نور و تفاضل دما، مورد تحليل و مقايسه با ساير پنجره‌هاي هوشمند قرار گرفته است. با توجّه به نتايج حاصل از اين تحليل، بازه تغيير شفافيت پنجره پيشنهادي بيش از 2 برابر حداكثر اين مقدار براي ساير پنجره‌هاي هوشمند بوده، راندمان آن در حيطه مصرف انرژي و تعديل دما در فصول گرم و سرد 2.1 برابر ساير پنجره‌هاي هوشمند بوده است.