طلاء زجاج النوافذ يقاوم الحر والبرد والأشعة فوق البنفسجية

أدى جهدٌ تعاونيٌّ من باحثين في الصين والولايات المتحدة إلى تطوير طلاء زجاجي جديد يعكس الحرارة ويساعد في توفير الطاقة، مع مقاومته للرطوبة والأشعة فوق البنفسجية وتقلبات درجات الحرارة.

ومع تزايد وعي دول العالم باستهلاكها للطاقة، تُبذل محاولاتٌ لتقليل الانبعاثات من خلال تقليل الهدر أيضاً، وتُلبى احتياجات التدفئة في المناطق الباردة من العالم بشكل كبير بالوقود الأحفوري، وقد بُذلت محاولاتٌ لتقليل الخسائر باستخدام زجاج ذي طلاءات منخفضة الانبعاثية (low-E) .

الانبعاثية هي مقياس لقدرة المادة على إشعاع الحرارة. وعندما تكون انبعاثية طلاء معين منخفضة، فهذا يعني أنه يُقلل من انتقال الحرارة عبر الزجاج، مما يُحسن من كفاءة العزل الحراري. ورغم الاستخدام الواسع للطلاءات منخفضة الانبعاثية، إلا أنها حساسة للتلف عند التعرض لتقلبات درجات الحرارة والرطوبة. ولهذا السبب، تُطبّق عادةً على السطح الداخلي المواجه للغرفة من النوافذ، لحمايتها من العوامل البيئية.

وطوّر باحثون في جامعة رايس الأمريكية، إلى جانب باحثين في الجامعة الصينية في هونغ كونغ، وجامعة ولاية أريزونا، وجامعة كورنيل، وجامعة تورنتو، طبقة طلاء رقيقة ومتينة مصنوعة من نيتريد البورون والكربون، تعكس الحرارة وتقاوم الأشعة فوق البنفسجية وتقلبات درجات الحرارة.

وبالإضافة إلى مقاومتها للخدوش، حسّنت هذه الطبقة الزجاجية توفير الطاقة بنسبة 2.9%. قد لا يبدو هذا الرقم كبيراً، بالنظر إلى تركيب أكثر من 4 مليارات قدم مربع من النوافذ في الولايات المتحدة سنوياً، إلا أنه قد يؤدي إلى توفير كبير.

كيف صُنع هذا الطلاء؟

استخدم الباحثون ترسيب الليزر النبضي، حيث استُخدمت نبضات ليزر عالية الطاقة لضرب هدف من نيتريد البورون، أدى ذلك إلى تكوين بخار بلازما يستقر على الركيزة.

ومن المثير للاهتمام أن العملية بأكملها تتم في درجة حرارة الغرفة، على عكس درجات الحرارة العالية اللازمة لصنع الطلاءات الأخرى.

ويُعد نيتريد البورون مادة خام أقل تكلفة مقارنةً بأكسيد الفضة أو قصدير الإنديوم المستخدم في صناعة الطلاءات منخفضة الانبعاثات، وعلى الرغم من تحذير الباحثين من إجراء مقارنات التكلفة في هذه المرحلة المبكرة من أبحاثهم، إلا أنهم أشاروا إلى أن هذا النهج يمكن أن يستخدم البوليمرات والمنسوجات وحتى الأسطح البيولوجية كركائز.

بفضل تقنيات مثل الترسيب الكيميائي للبخار، يُمكن استخدام هذه الطريقة في صناعة الطلاءات على نطاق تجاري. ومع ذلك، لإثبات فائدته، احتاج الباحثون إلى ضمان أن يكون وضوحه البصري ومتانته أفضل من الطلاءات الحالية.

وتدخل باحثون من الجامعة الصينية في هونغ كونغ لتحديد هذه الخصائص، ووجدوا أن هذا النهج “حل ممتاز للبيئات المكتظة بالمباني”.

لتصلك آخر الأخبار تابعنا على قناتنا على تلغرام: النعيم نيوز

لمتابعتنا على فيسبوك يرجى الضغط على الرابط التالي: النعيم نيوز

كما يمكنك الاشتراك على قناتنا على منصة يوتيوب لمتابعة برامجنا على: قناة النعيم الفضائية

كما يمكنك أيضا الاشتراك بقناتنا على الانستغرام: النعيم نيوز