شیشه های هوشمند کریستال مایع

شیشه های هوشمند کریستال مایع

پژوهشگران جهاد دانشگاهی واحد خواجه نصیر موفق به طراحی و ساخت شیشه های هوشمند بر پایه کریستال مایع با قابلیت زمان پاسخ سریع و تنظیم شفافیت شدند.

محمد هاشم رضوانی , پژوهشگر گروه پژوهشی نانوالکترونیک جهاد دانشگاهی واحد خواجه نصیر طوسی , با بیان اینکه طراحی شیشه های هوشمند با این ایده آغاز شده که فناوری های نو در صنایع عمومی روزمره خانگی و لوکس با هدف بهینه سازی مصرف انرژی به کار گرفته شود , افزوده : در ساخت سلول های خورشیدی به کار گرفته می شود که یکی از آنها استفاده از پلیمرهای بلورهای مایع است که نانو کامپوزیتی را تشکیل می دهند که اگر به طور دقیق و درست تشکیل شود قابلیت کنترل شفافیت را خواخند داشت.

وی همچنین ادامه داد : این شفافیت قابل کنترل و به صورت اکتیو است یعنی می توان با اعمال میدان الکتریکی یا مغناطیسی شفافیت شیشه ها را به طور قابل تنظیم از اختفای کامل تا شفافیت کامل تغییر داد که  این ویژگی است که برای ساخت گلخانه ها پنجره منازل , دیوار ها و همچنین مدولات الکترواپتیکی و سویچ های نوری در صنعت مخابرات نوری مورد استفاده قرار می گیرد.

به گفته این پژوهشگر این شیشه های هوشمند سرعت پاسخ بالایی از مرتبه میلی ثانیه دارند که در صورت نیاز قابل افزایش نیز هست.

رضوانی در خصوص ساختار این شیشه ها لایه فعال ساختار ترکیبی متشکل از بستر پلیمری متخلخل و حفره های حاوی مولکول های نانو متری ( از مرتبه 100 نانومتر ) بلور مایع است.

 

 

این شیشه ها در حالت  عادی (خاموش) مات و با اعمال میدان الکتریکی و یا مغناطیسی (روشن) شفاف می شوند.

اندازه تخلخل ها بر حسب طول موجی که بیشترین پاسخ را داشته باشد انتخاب می شود.

وی افزود : تغییر شفافیت بر مبنای ضربه است در نتیجه به شدت حساس اند یعنی لایه نازکی که نور با شدت زیادی به آن تابیده می شود ممکن است صدمه ببیند.

در این طراحی بر مبنای پراکندگی عمل کرده یعنی نور جذب نمی شود و در نتیجه به شدت وابسته نیست و در شدت های بالا نیز عمل می کنند که یک امتیاز قابل توجه است , زیرا باعث افزایش طول عمر قطعه می شود.

این پژوهشگر در خصوص مزایای این شیشه های هوشمند و کاربردهای آنها تصریح کرد مزایای این شیشه های هوشمند نسبت به نمونه های مشابه این است که رنگی نبوده و نسبت به شیشه های معمولی شفافیت قابل تنظیم که برای تزئین و دکوراسیون داخلی و همچنین انرژی عبوری در آنها قابل تنظیم است و از عبور اشعه ماورای بنفش و انتقال صدا جلوگیری می کنند.

این شیشه ها گرد و غبار را جذب نمی کنند و برای اماکنی که از پرده نمی توان استفاده کرد مانند اتاقهای عمل جراحی قابل استفاده است.

به خاطر وجود لاستیک های درز بندی این نوع پنجره ها از ورود گرد و غبار به داخل منزل کاملا جلوگیری میکند.

این نوع لاستیک ها لاستیک های EPDM نام دارد.

 

نمای دوجداره

نمای دوجداره

با رواج پیدا کردن خصوصیات ساختمان های پایدار بحث های زیادی پیرامون نمای دوجداره شکل گرفت اما این نوع نما همیشه به درستی درک نشده است.

کرین کوکر , مهندس نما که در دفتر معماری آروپ مشغول به کار است و ساخت نمای این برج اداری به عهده وی بود در این ارتباط گفت:پوشش دیوار داخلی نما شیشه دوجداره است که از کارایی بسیار بالای برخوردار است و مانع از اتلاف انرژی گرمایی می شود و می تواند تا 60 درصد از نور قابل رویت را از خود عبور دهد.

بیشتر ساختمان های اداری و تجاری در سیدنی از پوششی برخوردار هستند که تنها می توانند 35 تا 40 درصد از نور قابل رویت را انتقال دهند.

دیوار بیرونی نما متشکل از یک لایه شیشه لمینت با مقدار آهن کم و بدون پوشش است.

اگر چه نماهای دوجداره در آب و هوای سرد اغلب از کرکره های بازشو برخوردار هستند که می توانند در زمستان بسته شوند , پوسته ساختمان Bligh طوری طراحی شده تا امکان بازماندن کرکره های افقی که با سیستم کامپیوتر کنترل می شوند محافظت می کند و کرکره ها صرف نظر از شکل بیضی ساختمان در حقیقت از ساختار مسطح استانداردی برخوردار هستند.

 

 

این کرکره ها می توانند با سیستم مدیریت ساختمان یا با حسگر نور فعال شوند.

 

کوکر می گوید:کرکره ها تمام روز پایین هستند.

این بازشوها نقش بسزایی ایفا می کنند طوری که گرما را در فضای خالی ذخیره نمی کنند از این رو گرما در خود ساختمان جریان پیدا می کند.

Dexus Property Group یکی از شرکت های پیشرو در صنعت ساخت و ساز استرالیا پروژه ساخت برج اداری Bligh را به مسابقه گذاشت.

تونی گالیور رییس این شرکت می گوید:پایدار بودن ساختمان , حفظ کیفیت محیط داخل ساختمان , حداکثر بهره وری از نور طبیعی و کاربرد ورق های بزرگ کفپوش از موارد حایز اهمیتی بودند که  در نظر داشتیم دفتر معماری برنده تحقق این موارد را در دستور کار خود قرار دهد.

مارتین روتر معمار پروژه اینگنهون , در ارتباط با این برج اداری گفت : ما با محدودیت های بسیاری مواجه بودیم و باید تمامی شرایط را در نظر می گرفتیم.

گروه در نظر داشت با بررسی شرایط سایت و نیازهای شهری چیزی بیش از یک پودیوم یا برج به کاربران عرضه کند , زیرا مقامات شهر از ما درخواست کردند در طراحی خود جایگاهی را برای پودیوم در نظر بگیریم.

در نهایت , طرح خود را به هیات طراحی ارایه کردیم و خوشبختانه آن ها با طرح پیشنهادی ما موافقت کردند و از ساخت پودیوم چشم پوشی کردند.

سایت ساختمان شیب دار و سه گوشه است و یکی از مزایای آن چشم انداز وسیعی است که از پل سیدنی بندر عرضه می کند.

معماران پس از بررسی تعدادی اسکیس , در نهایت یک پلان بیضی شکل برای ساختمان در نظر گرفتند که کناره های طویل آن مشرف به بندر بودند.

شکل بیضی به فضای اداری این ساختمان متشکل از تیرهای است که از ستون های هر طبقه بیرون آمده اند.

ری براون , مدیر دفتر معماری آرشیتکتس , اظهار کرد : مشکل این است که در این قسمت در دنیا بار گرمایی از سمت شمال پدید می آید.

چالشی که با آن روبرو بودیم حفظ نما بدون استفاده از شیشه تیره بود.

این بدین معنا بود که در این پروژه نما می بایست از کارایی بسیار بالایی برخوردار باشد.

دفتر معماری آروپ سیدنی نمای دوجداره بسیار روشنی را با کرکره های مجهز به سیستم خودکار طراحی کرد.

معماران تصمیم گرفتند محوطه بسته واقع در طبقه همکف را در حدود 40 درصد محدود کننده و این محدودیت را با طبقات فوقانی ایجاد کردند که به منظور ایجاد یک برآمدگی با نقش حفاظتی کمی بیرون امده بودند.

این محدودیت فضای مناسبی را برای شکل گیری یک کافه و زمین بزای در محوطه بیرون و یک مرکز مراقبت از کودکان در زیر لابی برج و همچنین پلکان منحنی شکل فراهم می کرد.

 

مراحل ساخت درب و پنجره

مراحل ساخت درب و پنجره

ماشین آلات کارخانه بهساز , ساخت شرکت الوماتک از کشور آلمان که تمام اتوماتیک و CNC و چیدمات دستگاه ها به شرح زیر است.

ابتدا ساخت درب و پنجره در برنامه نرم افزار klase طراحی و بهینه سازی شده است و پس از آن از طریق این نرم افزار پروفیل های مورد نظر با توجه به نوع سفارش درب و پنجره انتخاب می شود.

پس از انجام محاسبات دقیق و مهندسی و آنالیز ابعاد درب و پنجره طبق نقشه دستگاه SBZ620 کلیه اقدامات برش , سوراخ کاری ها اعم از سوراخ نصب , جای ثابت کننده ها , جای قرارگیری دستگیره , یراق آلات , شیار آب باران , پیچ کاری و دیگر اقدامات جهت تولید انجام می دهد.

دستگاه SBZ620 شامل دو ماشین تمام اتوماتیک SBZ610 , SBZ609 بزرگ با پنل PLC و بارکد خوان است که هر ماشین عملیات مخصوص به خود را انجام می دهد.

بر اساس برنامه برش پروفیل های مورد نظر روی ریل دستگاه SBZ610 چیده شده و دستور برش توسط اپراتور و از طریق نرم افزار به ماشین داده شده همزمان با عملیات برش پروفیل تبعیه می شود.

پروفیل ها برش خورده برای جوش آماده می شود که توسط ماشین جوش چهار سر تمام اتوماتیک که یک قاب (فریم) یا باز شو (سش) را همزمان با هم جوش می دهد و سپس به صورت آنلاین قاب های جوش خورده توسط دستگاه تمیز کن و اتوماتیک که به صورت روبات تمیز کاری زائده های محل جوش انجام می شود.

 

 

همزمان با برش پروفیل با دستگاه SBZ620 زهوارهای مورد نیاز توسط دستگاه زهوار زن که این ماشین دارای پروفیل خط کش دیجیتال و صفحه PLC است برش خورده و برای مونتاژ آماده می شود.

پس از جوش و تمیز شدن قاب , بازشو ها , جدا کننده , زهوار و یراق های سفارش داده شده طبق نقشه برای مونتاژ آماده می شود و در نهایت روی میز کار پس از تمیز کاریهای جزئی و نهایی یراق آلات روی در و پنجره نصب می شود.

هر پنجره با توجه به شعاع باز شو و بسته به ابعاد آن یراق آلات مخصوص به خود را دارد که در قسمت های قاب و لنگه پنجره نصب می شود.

این یراق آلات از کیفیت بالا برخوردار بوده و از لحاظ مقاومت در مقابل خوردگی به عنوان یکی از مهم ترین خواص یراق آلات در رده مورد قبول استاندارد های اروپایی است همچنین استاندارد امنیت در مقابل سرقت نیز در یراق آلات مورد استفاده رعایت شده است.