স্মার্ট গ্লাস লেপ গ্লাস বিল্ডিং শীতল করতে পারে

ফ্রাউনহোফার ইনস্টিটিউটের গবেষকরা বিল্ডিং কাঁচের জন্য একটি স্মার্ট কোটিং তৈরি করেছেন যা সূর্যের আলোতে স্বয়ংক্রিয়ভাবে গাঢ় হতে পারে। এই প্রযুক্তি ইলেক্ট্রোক্রোমিক এবং থার্মোক্রোমিক উভয় উপাদানকে একত্রিত করে, যা বৈদ্যুতিক উদ্দীপনা এবং তাপমাত্রার পরিবর্তনের প্রতিক্রিয়া জানায়। আধুনিক ভবনগুলিতে যেখানে বিস্তৃত কাঁচের পর্দা রয়েছে, সেখানে এই কোটিং সৌর বিকিরণের কারণে সৃষ্ট অভ্যন্তরীণ অতিরিক্ত গরমকে কার্যকরভাবে হ্রাস করে, যার ফলে শক্তি-নিবিড় এয়ার কন্ডিশনার সিস্টেমের উপর নির্ভরতা কমে যায়।

নির্মাণ শিল্প বিশ্বব্যাপী গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমনের অন্যতম প্রধান উৎস। উদাহরণস্বরূপ, জার্মানির ফেডারেল পরিবেশ সংস্থার পরিসংখ্যান অনুসারে, বিল্ডিং সেক্টর দেশটির কার্বন ডাই অক্সাইড নির্গমনের প্রায় ৩০% এবং এর শক্তি ব্যবহারের ৩৫% এর জন্য দায়ী। বৃহৎ কাঁচের সম্মুখভাগ এবং ছাদযুক্ত ভবন, বিশেষ করে অফিসের কাঠামো, গ্রীষ্মকালে শক্তিশালী সৌর বিকিরণের সময় অভ্যন্তরীণ তাপমাত্রায় তীব্র বৃদ্ধি অনুভব করে। প্রচলিত শেডিং ডিভাইস যেমন ব্লাইন্ড এবং পর্দা প্রায়শই ভিজ্যুয়াল নান্দনিকতাকে দুর্বল করে এবং দৃশ্যমানতাকে বাধা দেয়। ফলস্বরূপ, এই ধরনের ভবনগুলি শীতল করার জন্য সাধারণত এয়ার কন্ডিশনিংয়ের উপর নির্ভর করে, যা উচ্চ বিদ্যুতের ব্যবহার এবং কার্বন পদচিহ্ন বৃদ্ধি করে।

এই সমস্যাটি সমাধানে, ফ্রাউনহোফার ইনস্টিটিউট ফর সিলিকেট রিসার্চ (আইএসসি) এবং ফ্রাউনহোফার ইনস্টিটিউট ফর অর্গানিক ইলেকট্রনিক্স, ইলেকট্রন বিম, এবং প্লাজমা টেকনোলজি (এফইপি) যৌথভাবে ইইউ-অর্থায়িত "সুইচ২সেভ" প্রকল্পের নেতৃত্ব দিয়েছে। তারা স্মার্ট উইন্ডো কোটিং প্রযুক্তির উন্নয়ন এবং প্রয়োগের অগ্রগতির জন্য বেশ কয়েকটি ইউরোপীয় দেশের বিশ্ববিদ্যালয় এবং শিল্প অংশীদারদের সাথে সহযোগিতা করেছে।

এই স্মার্ট কোটিং সিস্টেমে, ইলেক্ট্রোক্রোমিক উপাদানটি একটি স্বচ্ছ পরিবাহী ফিল্মের উপর ভিত্তি করে তৈরি। ফিল্মে ভোল্টেজ প্রয়োগ করলে আয়ন এবং ইলেকট্রনের স্থানান্তর ঘটে, যা কাঁচকে স্বচ্ছ থেকে গাঢ়ে পরিবর্তন করতে সক্ষম করে। অন্যদিকে, থার্মোক্রোমিক কোটিং, যখন পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা একটি নির্দিষ্ট থ্রেশহোল্ডে পৌঁছায়, তখন স্বয়ংক্রিয়ভাবে সৌর তাপ প্রতিফলিত করে, বাহ্যিক শক্তি ছাড়াই একটি প্যাসিভ প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া হিসেবে কাজ করে।

ইলেক্ট্রোক্রোমিক উপাদানগুলি রিয়েল টাইমে আলোর তীব্রতা এবং তাপমাত্রা নিরীক্ষণের জন্য সেন্সর এবং একটি নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার সাথে একত্রিত করা যেতে পারে। যখন মানগুলি সেট প্যারামিটার অতিক্রম করে, তখন সিস্টেমটি পরিবাহী ফিল্মে একটি বৈদ্যুতিক সংকেত পাঠায়, যা ধীরে ধীরে কাঁচকে গাঢ় করে তোলে। এটি কার্যকরভাবে তাপ প্রবেশকে বাধা দেয় এবং অ্যান্টি-গ্লেয়ার কার্যকারিতা প্রদান করে। মেঘলা দিন বা রাতে, কাঁচ সম্পূর্ণ স্বচ্ছতায় ফিরে আসে, প্রাকৃতিক আলোর প্রবেশকে সর্বাধিক করে তোলে।

প্রযুক্তিটি ইতিমধ্যে ব্যবহারিক বিল্ডিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে প্রয়োগ করা হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, এই স্মার্ট গ্লাস সিস্টেমটি গ্রিসের এথেন্সে একটি বড় হাসপাতালের পেডিয়াট্রিক ক্লিনিকে এবং সুইডেনের উপসালায় একটি অফিস বিল্ডিংয়ে স্থাপন করা হয়েছে। গবেষকরা রেট্রোফিটিংয়ের আগে এবং পরে এয়ার কন্ডিশনার সিস্টেমের বিদ্যুতের ব্যবহার তুলনা করার জন্য এক বছরব্যাপী শক্তি ব্যবহারের একটি পর্যবেক্ষণ অধ্যয়ন পরিচালনা করবেন, যা বাস্তব জলবায়ু পরিস্থিতিতে শক্তি-সাশ্রয়ী কর্মক্ষমতা যাচাই করবে।

উৎপাদনের ক্ষেত্রে, দলটি ভেজা রাসায়নিক প্রক্রিয়া এবং ভ্যাকুয়াম কোটিং প্রযুক্তি ব্যবহার করে। ইলেক্ট্রোক্রোমিক কোটিং একটি নমনীয় পলিমার ফিল্মের সাথে একত্রিত করা হয়, যেখানে থার্মোক্রোমিক স্তরটি একটি অতি-পাতলা কাঁচের সাবস্ট্রেটের উপর প্রস্তুত করা হয়। রোল-টু-রোল উৎপাদন পদ্ধতি অর্থনৈতিক এবং স্কেলযোগ্য উৎপাদন সক্ষম করে। চূড়ান্ত পণ্যটি মাত্র কয়েকশ মাইক্রোমিটার পুরু এবং প্রতি বর্গমিটারে ৫০০ গ্রামের কম ওজনের, যা কাঠামোগত পরিবর্তন ছাড়াই বিদ্যমান বিল্ডিং উইন্ডোতে ইনস্টল করা সহজ করে তোলে।

বর্তমানে, প্রকল্প দল প্রযুক্তির প্রয়োগযোগ্যতা আরও বাড়ানোর উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করছে। প্রচেষ্টার মধ্যে রয়েছে নিয়ন্ত্রক নমনীয়তা উন্নত করতে ইলেক্ট্রোক্রোমিক এবং থার্মোক্রোমিক ইউনিটগুলিকে একত্রিত করা, বাঁকা কাঁচের জন্য উপযুক্ত কোটিং প্রক্রিয়া তৈরি করা এবং বিভিন্ন স্থাপত্য নান্দনিক চাহিদা মেটাতে ধূসর এবং নীল রঙের বাইরে রঙের বিকল্পগুলি প্রসারিত করা।

বৈশ্বিক উষ্ণতা এবং ইইউ গ্রিন ডিলের অগ্রগতির সাথে সাথে, শক্তি-সাশ্রয়ী বিল্ডিং প্রযুক্তির চাহিদা দ্রুত বাড়ছে। ২০৫০ সালের মধ্যে ইইউ-এর সমস্ত বিল্ডিং কার্বন নিরপেক্ষতা অর্জন করবে বলে আশা করা হচ্ছে। সুইচ২সেভের মতো স্মার্ট উইন্ডো প্রযুক্তি নির্মাণ শিল্পের নিম্ন-কার্বন পরিবর্তনে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে প্রস্তুত।