Katalog

Nanoteknoloji Ürünü Akıllı Cam Uygulamaları Dünya pazarlarında akıllı camdan yapılan ürünlere talepte büyük bir artış olacağı; 2020 yılında aktif akıllı cam çeşitlerinin pazar payının yıllık 1,5 milyar TL’ye ulaşacağı tahmin ediliyor Doç. Dr. Nihal Sarıer (İstanbul Kültür Üni.) Prof. Dr. Emel Önder (İstanbul Teknik Üni.) A CBT 1366/13 24 Mayıs 2013 rtan enerji maliyetleri ile enerji etkinliği yüksek olan sistemlere duyulan gereksinim, üreticileri temiz teknoloji üretimlere doğru yönlendirmektedir. Temiz teknolojiler, yatırımcılar ve müşteriler için birçok olanak sağlarken, küresel sorunlara da çözüm bulabilen teknolojilerdir. Öte yandan, çevre ile ilişkilerinde, çevresel değişiklikleri algılayan ve bu değişiklikleri yanıtlayan malzemeler akıllı malzemeler olarak hızla üretimdeki yerini almakta, kullanıcılarına sağladığı kolaylıklar ile endüstriyel uygulanabilirlikleri bakımından büyük önem taşımaktadır. Yüzeyi aktiflenmiş malzemeler sınıfında yer alan “akıllı camlar” dış uyarıcılara tepki vererek optik özelliklerini değiştirebilen ve ışık geçirgenliğini ayarlayabilen akıllı malzem e l er d i r. Dinamik kaplamalar olarak da bilinen “akıllı camlar” çeşitli “temiz teknoloji” özelliklerine sahiptir. Nano boy u t t a (100nm 1nm) malzemeler kullanarak hazırlanan akıllı camlar, nanoteknolojik ürün üretiminin somut örneklerden biridir. Akıllı camların pasif akıllı cam ve aktif akıllı cam olmak üzere iki ana türü bulunmaktadır. Pasif akıllı camlar yapılarında ışığa duyarlı (fotokromik) ya da ısıya duyarlı (termokromik) element ve bileşik içerir. Örneğin, morötesi ışınlara duyarlı ışık altında kendiliğinden kararan fotokromik gözlük camları pasif akıllı camlardandır. Öte yandan, aktif akıllı camlar elektriksel bir uyarıcı ile optik özellikleri değişen maddeler içerir. Aktif akıllı camlar üç çeşittir. Birinci çeşit akıllı camlar, sıvı kristalden yapılan akıllı camlardır. Bu tür akıllı camlar mimari tasarım uygulamalarında iç mekânları ayırma amacı ile pencere, kapı ve panel duvar olarak kullanılır. Sıvı kristaller, sıcaklık artışı ve elektriksel alan değişikliği gibi etkiler altında sıvılaşan, ancak sıvılaştığı halde bir katı kristalin sahip olduğu özellikleri taşıyan bileşiklerdir. Sıvı kristal içeren akıllı camlar gelen ışık şiddetine bağlı olarak saniyenin binde biri gibi kısa bir sürede saydam ya da yarısaydam hale gelir. İkinci çeşit akıllı camlar elektrik alan şiddetindeki değişikliklere bağlı olarak tedrici bir şekilde %100 ışık geçirgenliğinden tamamen kararmaya kadar tedrici olarak optik özellikleri değişen asılı katı nano tanecik içeren akıllı camlardır. Üçüncü çeşit akıllı camlar uygulanan eletrik alan şiddetindeki artma ve azalmalara bağlı olarak renk değiştiren nano boyutta elektrokromik bileşikler içeren akıllı camlardır. Mimari uygulamalarda kullanılan elektrokromik akıllı camlar karanlık ve aydınlık olmak üzere iki türde tercih edilir. Tabaka halinde camın iç kısmına yerleştirilen elektrokromik malzemelere örnek olarak tungsten oksid (WO3) verilebilir. Aktif akıllı camlar çok küçük bir elektrik gücü ile çalışabilir, iç mekanların termal konforunu azaltmaksızın gün ışığının aydınlanmada etkin bir şekilde kullanılmasını sağlar. Örneğin, iç mekânların gözü rahatsız etmeyecek kadar aydınlanması ve ortam sıcaklığının yükselmemesi için kullanılan perde ve benzeri aksesuarlar görüşü engeller. Perde yerine aktif akıllı camlar kullanıldığında dış görüş kapanmaz, ortamın optik ve termal özellikleri yüksek nitelikte olur, ısıtma ve soğutma maliyetleri düşer, modern yaşamın çevreye bıraktığı ekolojik parmak izi küçülür, sürdürülebilir gelişmeye katkıda bulunulur. Akıllı cam inşaatlarda pencere, kapı, çatı kaplaması, güneş evi gibi sistemlerin yapımında, taşıtlarda otomobil, tren, uçak pencereleri ve tavanları gibi günlük yaşamımızda önemli bir yer tutan pek çok üründe kullanılmaya başlamıştır. Bu ürünler arasında en yaygın uygulamalar mimari, inşaat ve taşımacılık sektörlerinde gözlenmektedir. Normal düz camlardan %50 daha pahalı olan akıllı camların fiyatlarının nanoteknolojinin gelişmesine paralel olarak giderek düşeceği; Dünya pazarlarında akıllı camdan yapılan ürünlere talepte büyük bir artış olacağı; 2020 yılında aktif akıllı cam çeşitlerinin pazar payının yıllık 1.5 milyar TL’ye ulaşacağı tahmin edilmektedir. Kaynaklar: C. M. Lampert (1998). Smart switchable glazing for solar energy and daylight control. Solar Energy Materials and Solar Cells, 52(3), 207221. G. M. Sottile (2008) Cleantech Daylighting Using Smart Glass: A Survey of LEED® Accredited Professionals, Research Frontiers Inc., Woodbury, NY, USA, www.smartglass.com. Ernst & Young LLP (November, 15, 2007) Rising Energy Costs, Efficiency Will Drive Cleantech Activity, Ernst &Young Survey Shows, PR Newswire. “Liquid Crystals”. Nobelprize.org. 3 Mar 2013, http://www.nobelprize.org/educational/physics/liquidcrystals/ M.A.Collins et al. (2012) Electrochromic window fabrication methods, US Patent 8,164,818. J.Xue et al. (2012)Windows with electrically controllable transmission and reflection, US Patent 8,102,478.