مصالح هوشمند؛ از ذخیره کننده‌های انرژی تا صفحات خورشیدی

ساختمان های مدرن به گونه ای بنا می شوند که نسبت به پیرامون خود واکنش نشان می دهند و به دلیل استفاده از مصالح هوشمند در ساخت آن ها با شرایط محیطی تطبیق پیدا می کنند. در واقع می توان گفت این ساختمان ها رفتاری اکولوژیک داشته و با محیط سازگار هستند.

مصالح ذخیره کننده انرژی

همانطور که از نام این مصالح پیداست، آن ها قادر به ذخیره انرژی هستند. مصالح ذخیره کننده انرژی به روش های مختلف عمل می کنند و از قابلیت برگشت پذیری برخوردار می باشند. برای مثال انرژی را به شکل گرما، نور و الکتریسیته ذخیره می سازند.

این مصالح به مصالح تغییر حالت دهنده در معماری و ساختمان سازی معروف هستند و می توان از آن ها برای کاربردهای مختلف استفاده نمود.

یکی از کاربردهای مصالح ذخیره کننده انرژی استفاده از آن ها به عنوان واسطه تنظیم دما است، بدین صورت که با ذخیره کردن سرما یا گرما در نهان خود قادر به تنظیم دمای مکان مورد نظر هستند.

علاوه بر آن می توانند از حالت جامد به مایع و برعکس تغییر حالت دهند. آن ها با پیروی از خاصیت بلوری شدن شکل خود را تغییر می دهند و انرژی گرمایی آن ها در درجه حرارت های بالا را آزاد می نمایند و به جامد تبدیل می شوند. برعکس هنگام تبدیل شدن به مایع، حرارت خود را حتی با ورود انرژی گرمایی ثابت نگه می دارند.

مصالح منعکس کننده نور یا کروموژنیک

مصالح کروموژنیک به مصالحی اطلاق می شود که در برابر محرک هایی نظیر نور، دما، میدان الکتریکی و تزریق یون برانگیخته می شوند و نور تولید می کنند. در واقع مولکول های آن ها انرژی جذب شده را به صورت اشعه الکترومغناطیسی مرئی ساطع می نمایند.

میزان تغییر این مصالح از انعکاس جزئی نور تا پخش کامل آن اتفاق می افتد. از جمله مصالح هوشمند ساتع کننده نور می توان به مصالح فتوکرومیک، الکتروکرومیک، هالوکرومیک و ترموکرومیک اشاره نمود.

مصالح واکنش دهنده به دما

این مصالح به صورت برگشت پذیر در برابر تغییرات دمایی اطراف خود واکنش نشان می دهند. گاهی برخی از مصالح به واسطه پوسته بیرونی، دمای درون خود را با دمای محیط تطبیق می دهند و برخی دیگر با استفاده از یک میدان الکتریکی گرمایش خود را به صورت فعال از طریق تماس بروز می دهند.

از جمله کاربردهای این مصالح استفاده از آن ها در سیستم های تهویه ساختمان است. برای مثال برخی از این سیستم ها در دماهای مشخص با باز و بسته شدن منجر به تهویه هوای اتاق می شوند، برخی دیگر در نمای ساختمان برای تهویه استفاده می شوند.

صفحات خورشیدی