Komek lêkolîner li Zanîngeha Dewletê ya Pennsylvania li ser bandorkeriya pêvek pencereyek yek-qat lêkolîn kirin ku dikare di zivistanê de teserûfa enerjiyê baştir bike.Kred: iStock/@Svetl.Hemû maf parastî ne.
ZANÎNGEH PARK, Pennsylvania - Pencereyên du şûşe yên ku bi qatek hewayê îzolekirî ve hatine pêçan dikarin ji pencereyên yek-paceyê enerjiyek mezintir peyda bikin, lê guheztina pencereyên yek-paşeyî yên heyî dikare biha an ji hêla teknîkî ve dijwar be.Vebijarkek aborîtir, lê kêmtir bi bandor ev e ku meriv pencereyên yek-odeyî bi fîlimek metalê ya şefaf veşêre, ku di zivistanê de hin germahiya tavê digire bêyî ku tawîz bide zelaliya camê.Ji bo baştirkirina karbidestiya xêzkirinê, lêkolînerên Pennsylvania dibêjin nanoteknolojî dikare bibe alîkar ku performansa germî di zivistanê de bi pencereyên du-camî re bigihîje hev.
Tîmek ji Beşa Endezyariya Mîmarî ya Pennsylvania vekolîn li ser taybetmendiyên enerjiyê yên pêlên ku pêkhateyên nanopîvan hene ku windabûna germê kêm dike û germê çêtir digire.Wan her weha yekem analîza berfireh a karbidestiya enerjiyê ya materyalên avahiyê qedandin.Lekolînwanan encamên xwe di Veguherîna Enerjiyê û Rêvebiriyê de weşandin.
Li gorî Julian Wang, profesorê endezyariya mîmariyê, ronahiya nêzê-infrasor - beşa tîrêja rojê ya ku mirov nikare bibîne lê dikare germê hîs bike - dikare bandora fototermal a bêhempa ya hin nanoparçeyên metal çalak bike, û herikîna germê ber bi hundur ve zêde bike.di pencerê re.
Wang, ku li Enstîtuya Mîmarî û Materyalên li Dibistana Huner û Mîmariyê ya Pennsylvania-yê jî dixebite, got: "Em eleqedar in ku fêm bikin ka ev bandor çawa dikarin karbidestiya enerjiyê ya avahiyan baştir bikin, nemaze di zivistanê de."
Tîmê pêşî modelek çêkir ku texmîn bike ka çiqas germa ji tîrêja rojê dê di nav pencereyên ku bi nanoparçeyên metal hatine pêçandî de were xuyang kirin, vegirtin an veguheztin.Wan pêkhateyek fototermal hilbijart ji ber ku jêhatîbûna wê ya ku tîrêja tavê ya nêzê infrared vedihewîne di heman demê de hîn jî veguheztina ronahiya dîtbar têra xwe peyda dike.Modêl pêşbînî dike ku cil û berg li gorî ronahiya infrasor an germê kêmtir nîşan dide û ji gelek celebên din ên pêçan zêdetir di pencereyê re vedihewîne.
Lekolînwanan pencereyên camê yên yek-paşe yên ku bi nanoparçeyan pêçandî di bin tîrêja rojê ya simulkirî de di laboratûvarekê de ceribandin, pêşbîniyên simulasyonê piştrast kirin.Germahiya li aliyekî pencereya pêçandî ya nanoparçeyan bi girîngî zêde bû, û destnîşan dike ku cil û berg dikare germa ji tîrêja rojê ji hundur ve bigire da ku windabûna germa hundurîn bi pencereyên yek-paşe re telafî bike.
Dûv re lêkolîner daneyên xwe di simulasyonên mezin de rijandin da ku teserûfa enerjiyê ya avahiyê di bin şert û mercên cûda yên avhewa de analîz bikin.Li gorî cil û berên nizm ên berberî yên pencereyên yekane yên ku ji hêla bazirganî ve têne peyda kirin, pêlavên fototermîk piraniya ronahiyê di spektruma înfrasor a nêzîk de vedigirin, dema ku pencereyên bi kevneşopî yên pêçandî wê ber bi derve ve nîşan didin.Ev vegirtina nêzê-infrasor bi qasî 12 û 20 ji sedî kêmtir windabûna germê li gorî pêlavên din çêdike, û potansiyela teserûfa enerjiyê ya giştî digihîje ji sedî 20-ê li gorî avahiyên nepêçandî yên li ser pencereyên yek-qane.
Lêbelê, Wang got ku guheztina germî ya çêtir, di zivistanê de avantajek, di demsala germ de dibe dezavantajek.Ji bo ku guheztinên demsalî hesab bikin, lêkolîneran di modelên avahiyên xwe de kanop jî bi cih kirin.Vê sêwiranê tîrêja tavê ya rasterast a ku di havînê de jîngehê germ dike asteng dike, bi giranî veguheztina germa belengaz û lêçûnên sarbûnê yên têkildar ji holê radike.Tîm hîn jî li ser rêbazên din dixebite, di nav de pergalên pencereya dînamîkî da ku hewcedariyên germkirin û sarbûna demsalî bicîh bîne.
"Wekî ku ev lêkolîn nîşan dide, di vê qonaxa lêkolînê de, em hîna jî dikarin performansa germî ya giştî ya pencereyên yek-şûşeyî baştir bikin da ku di zivistanê de mîna pencereyên du-camî bin," Wang got."Van encam çareseriyên me yên kevneşopî yên karanîna bêtir qat an îzolasyonê ji nû ve guheztina pencereyên yek-odeyî ji bo teserûfa enerjiyê dipejirînin."
Sez Atamtürktur Russcher, Profesor Harry û Arlene Schell û Seroka Endezyariya Avakirinê, got: "Ji ber daxwazek mezin a di stoka avahiyan de ji bo binesaziya enerjiyê û her weha jîngehê, pêdivî ye ku em zanyariyên xwe pêş bixin da ku avahiyên bikêrhatî yên enerjiyê biafirînin."“Dr.Wang û ekîba wî lêkolîna bingehîn a çalak dikin."
Beşdarên din ên vê xebatê Enhe Zhang, xwendekarek mezûn di sêwirana mîmariyê de;Qiuhua Duan, Alîkarê Profesorê Endezyariya Sivîl li Zanîngeha Alabama, di Kanûna 2021-an de PhD di Endezyariya Mîmariyê de ji Zanîngeha Dewleta Pennsylvania wergirt;Yuan Zhao, lêkolînerê li Advanced NanoTherapies Inc., ku wekî lêkolînerê PhD-ê li Zanîngeha Dewleta Pennsylvania, Yangxiao Feng, xwendekarê doktorayê di sêwirana mîmarî de beşdarî vê xebatê bû.Weqfa Zanistiya Neteweyî û Xizmeta Parastina Çavkaniyên Xwezayî ya USDA piştgirî da vê xebatê.
Veguheztina pencereyan (molekulên ji nêz ve) hate destnîşan kirin ku veguheztina germê ji tîrêja tavê ya derve (tîrên porteqalî) ber bi hundurê avahiyekê ve zêde dike û di heman demê de hîn jî veguheztina ronahiyê têr peyda dike (tîrên zer).Çavkanî: Wêne ji Julian Wang.Hemû maf parastî ne.