الزجاج الذكي، ويسمى أيضًا زجاج التحكم في الضوء أو الزجاج القابل للتحويل أو زجاج الخصوصية، ويساعد في تحديد الصناعات المعمارية والداخلية وتصميم المنتجات.

في أبسط تعريف، تعمل تقنيات الزجاج الذكي على تغيير كمية الضوء المنقولة عبر المواد الشفافة عادة، مما يسمح لهذه المواد بالظهور على أنها شفافة أو نصف شفافة أو معتمة.تساعد التقنيات الكامنة وراء الزجاج الذكي في حل التصميم المتضارب والمتطلبات الوظيفية لتحقيق التوازن بين فوائد الضوء الطبيعي والمناظر الطبيعية ومخططات الطوابق المفتوحة مع الحاجة إلى الحفاظ على الطاقة والخصوصية.

يهدف هذا الدليل إلى مساعدتك في عملية البحث واتخاذ القرار بشأن تطبيق تقنية الزجاج الذكي في مشروعك التالي أو تضمينها في منتجاتك وخدماتك.

ما هو الزجاج الذكي؟

الزجاج الذكي ديناميكي، مما يسمح للمواد الساكنة تقليديًا بأن تصبح حية ومتعددة الوظائف.تسمح هذه التقنية بالتحكم في أشكال مختلفة من الضوء بما في ذلك الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء.تعتمد منتجات زجاج الخصوصية على تقنيات تسمح للمواد الشفافة (مثل الزجاج أو البولي كربونات) بالتبديل، حسب الطلب، من الشفاف إلى المظلل أو المعتم تمامًا.

ويمكن دمج هذه التكنولوجيا في النوافذ والفواصل والأسطح الشفافة الأخرى في مختلف القطاعات، بما في ذلك الهندسة المعمارية والتصميم الداخلي والسيارات ونوافذ البيع بالتجزئة الذكية والإلكترونيات الاستهلاكية.

هناك نوعان أساسيان من الزجاج الذكي: النشط والسلبي.

يتم تعريفها من خلال ما إذا كانت قابليتها للتغيير تتطلب شحنة كهربائية أم لا.إذا كان الأمر كذلك، فسيتم تصنيفه على أنه نشط.إذا لم يكن الأمر كذلك، يتم تصنيفها على أنها سلبية.

يشير مصطلح الزجاج الذكي بشكل أساسي إلى التقنيات النشطة التي تعمل فيها أغشية وطلاءات زجاج الخصوصية، التي يتم تنشيطها بواسطة شحنة كهربائية، على تغيير مظهر الزجاج ووظيفته.

تشمل أنواع تقنيات الزجاج النشط القابل للتحويل وتطبيقاتها الشائعة ما يلي:

• زجاج البلورات السائلة المشتتة من البوليمر (PDLC)، على سبيل المثال: يتم مشاهدته عادةً في أقسام الخصوصية في مختلف الصناعات
• زجاج جهاز الجسيمات المعلقة (SPD)، على سبيل المثال: النوافذ ذات اللون المظلل كما هو موضح في السيارات والمباني
• الزجاج الكهربائي (EC)، على سبيل المثال: النوافذ المطلية التي يتم تلوينها ببطء للتظليل

فيما يلي تقنيتي الزجاج الذكي السلبي والتطبيقات الشائعة لكل منهما:

• الزجاج الفوتوكرومي، على سبيل المثال: النظارات ذات الطلاء الذي يتغير لونه تلقائيًا في ضوء الشمس.
• الزجاج الحراري، على سبيل المثال: النوافذ المطلية التي تتغير استجابة لدرجة الحرارة.

المرادفات للزجاج الذكي تشمل:

LCG® – زجاج التحكم في الإضاءة |زجاج قابل للتحويل |صبغة ذكية |زجاج ملون |زجاج الخصوصية |زجاج ديناميكي

التقنيات التي تسمح لك بتحويل الأسطح على الفور من الشفافية إلى المعتمة هي تلك التي يشار إليها باسم Privacy Glass.وهي تحظى بشعبية خاصة في قاعات المؤتمرات ذات الجدران الزجاجية أو المقسمة في مساحات العمل المرنة القائمة على مخططات الطوابق المفتوحة، أو في غرف الضيوف بالفنادق حيث المساحة محدودة والستائر التقليدية تدمر جماليات التصميم.

تقنيات الزجاج الذكي

يعتمد الزجاج الذكي النشط على تقنيات PDLC، وSPD، والكهروكيميائية.يعمل تلقائيا مع وحدات التحكم أو المحولات مع جدولة أو يدويا.على عكس المحولات، التي يمكنها فقط تغيير الزجاج من شفاف إلى معتم، يمكن لوحدات التحكم أيضًا استخدام المخفتات لتغيير الجهد الكهربائي والتحكم في الضوء تدريجيًا بدرجات مختلفة.

البوليمر السائل البلوري المشتت (PDLC)

تحتوي التقنية المستخدمة في أفلام PDLC المستخدمة في صنع الزجاج الذكي على بلورات سائلة، وهي مادة تشترك في خصائص كل من المركبات السائلة والصلبة، والتي يتم تشتيتها إلى بوليمر.

يعد الزجاج الذكي القابل للتحويل مع PDLC أحد أكثر التقنيات استخدامًا.في حين أن هذا النوع من الأفلام يستخدم عمومًا في التطبيقات الداخلية، إلا أنه يمكن تحسين PDLC للحفاظ على خصائصه في الظروف الخارجية.PDLC متوفر بالألوان والأنماط.وهو متوفر عمومًا في كل من التطبيقات المصفحة (للزجاج المُصنع حديثًا) والتطبيقات التحديثية (للزجاج الموجود).

يقوم PDLC بتحويل الزجاج من درجات التعتيم غير الشفافة إلى درجات شفافة بالمللي ثانية.عندما يكون PDLC غير شفاف، فهو مثالي للخصوصية والعرض واستخدام السبورة البيضاء.عادةً ما يحجب PDLC الضوء المرئي.ومع ذلك، فإن المنتجات العاكسة للطاقة الشمسية، مثل تلك التي طورتها شركة Gauzy لعلوم المواد، تسمح بانعكاس ضوء الأشعة تحت الحمراء (الذي يولد الحرارة) عندما يكون الفيلم معتمًا.

في النوافذ، يحد PDLC البسيط من الضوء المرئي ولكنه لا يعكس الحرارة، ما لم يتم تحسينه بخلاف ذلك.عندما يكون الزجاج الذكي PDLC شفافًا، فإنه يتمتع بوضوح ممتاز مع حوالي 2.5 ضباب اعتمادًا على الشركة المصنعة.في المقابل، يعمل PDLC Solar Grade Outdoor على تبريد درجة الحرارة الداخلية عن طريق تشتيت الأشعة تحت الحمراء ولكنه لا يقوم بتظليل النوافذ.PDLC مسؤولة أيضًا عن السحر الذي يمكّن الجدران والنوافذ الزجاجية من أن تصبح شاشة عرض أو نافذة شفافة على الفور.

نظرًا لأن PDLC متوفر في مجموعة متنوعة من الأنواع (الأبيض، والألوان، ودعم العرض، وما إلى ذلك)، فهو مثالي لتطبيقات متعددة عبر صناعات متنوعة.

جهاز الجسيمات المعلقة (SPD)

يحتوي SPD على جزيئات صلبة صغيرة معلقة في السائل ومغلفة بين طبقتين رقيقتين من PET-ITO لإنشاء فيلم.فهو يظلل ويبرد الأجزاء الداخلية، ويحجب ما يصل إلى 99% من الضوء الطبيعي أو الاصطناعي الوارد خلال ثوانٍ من تغيير الجهد الكهربي.

مثل PDLC، يمكن تعتيم SPD، مما يسمح بتجربة تظليل مخصصة.على عكس PDLC، لا يتحول SPD إلى معتم تمامًا، وبالتالي فهو غير مناسب للخصوصية، كما أنه غير مُحسّن للعرض.

يعتبر SPD مثاليًا للنوافذ الخارجية أو النوافذ المواجهة للماء أو السماء ويمكن استخدامه في التطبيقات الداخلية أيضًا، حيث يتطلب الظلام.يتم تصنيع SPD من قبل شركتين فقط في العالم.