فناوری_نانو_در_بتن
شیشه‌های ضد انعکاس
بخش عمدهٔ شیشه‌ای که در ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد درپنجره مورد استفاده قرار می‌گیرد. پنجره بخشی از ساختمان است که در سی سال گذشته تغییرات زیادی کرده‌است. سعی طراحان بربه حداقل رساندن مجموع ساخت پنجره در نمای بوده تا از هدر رفتگی مساحت پنجره جلوگیری کند. بازار صنایع شیشه اروپا که بیش از ۴۵٪ ازسهم بازار جهانی شیشه را به خود اختصاص داده به ۸۰۰۰۰ واحد تولیدی رسیده‌است. پنجره هادر عین فعال بودن در پاسخگویی به نور خورشید و باد و باران هم شرایط محیطی ساختمان را تحت کنترل درآورد. وهم به کمک پایداری زیست‌محیط کمک کند. اما محصولات به دلیل سختی تنظیم و نگهداری و همچنین هزینه بالای تولیدشان اشاره کرد. پس در این میان کاربرد فناوری نانو به کمک مهندسان و صنعت شیشه‌سازی آمد. انواع شیشه‌ها را می‌توان نام برد: ۱-شیشه‌های ضد انعکاس درعلم فیزیک ثابت شده‌است که امواج به سطوح می‌رسند و بسته به شفافیت و ویژگی سطح به سه دسته منشعب می‌شوند. مقداری از امواج انعکاس و جذب مقداری از سطوح می‌گذرند. درباره‌ای از کاربرد معماری انعکاس نور عامل نامناسبی می‌باشد و از کیفیت زیبایی شناختی فضا می‌کاهد. پس متخصصان حوزه نانو مواد را صنعت شیشه وارد ساختن تا همه چیز مضر را به حداقل رساند. گذر نور از میان اجسام مانند شیشه و پلاستیک که بخشی از نور برخورد کرده به خودرا منعکس می‌کنندبه وسیله حجم نور بازتابیده شده محدود می‌شود. دربهترین حالت شیشه اجازه می‌دهد حداکثر ۹۰٪نورتابیده شده عبور کند و این عامل به سبب تفاوت ضریب شکست شیشه وهوای مجاور رخ می‌دهد پس بهترین عامل در بروز این پدیده ضریب شکست محیطها می‌باشد. شیشه‌های ضد انعکاس در طراحی داخلی و کاربردهای تزئینی و نمایشی بیشتراست. مانند کابینت و… و با اعمال روکش‌های متعددی بر روی شیشه‌های معمولی که هزینه‌های هنگفت تولید و محصولات گران‌قیمت را دنبال دارد. پلاستیک نیز مانند شیشه از خاصیت دگر چسبی خوبی برخوردار نیست؛ و روکش چندلایه آن به راحتی امکان‌پذیر نیست و از دیگر معایب اینکه چنین سیستم‌های چندلایه‌ای متداخلی تنها در طیف مرئی امواج نورانی یعنی طول موجی بین ۳۹۰ تا ۷۵۰ نانومتر عمل کرده و در بخش‌های دیگر طیف بازتابندگی را افزایش می‌دهد و متأسفانه مزیت به دست آمده دربخش طیف مرئی برچنین بخش غیر مرئی غلبه نمی‌کند و می‌توان گفت این شیشه‌ها برای استفاده در جمع‌کننده‌های انرژی خورشیدی کاربرد ندارد. یک لایه از این شیشه‌های چندلایه را در محلولی فرومی برند تا محصول شیشه‌ای قابلیت عبور دادن طیف گسترده‌تری از امواج نوری را داشته باشد. در این شیشه‌ها ضریب شکست نور برای بیرونی‌ترین لایه کم بوده و با دقت مشخص می‌شود و ضخامت این لایه بیرونی حائز اهمیت است ومی توان این لایه با ضخامت ۱۵۰ نانومتر انتخاب کرد. اگرچه این عملیات دقیق رابرای لایه بیرونی شیشه انجام دهیم سهم پرتوی بازتابیده شده نسبت به امواج برخورد کرده باشیشه از درصد به ۱ درصد کاهش خواهد یافت. در تولید سنتی شیشه‌های ضد انعکاس نقاط ضعفی وجود دارد از قبیل :محدود شدن محدوده طیفی عبورکننده از شیشه و زاینده‌های پیچیده و پرهزینه که در این میان نانو مواد می‌تواند این مشکل را حل کند. این شیشه‌ها توانایی در افزایش امکان عبور امواج نورانی خورشید نسبت داد که در نتیجه پهنای بیشتر طیف قابل عبور از شیشه میسر شده‌است. روش مقرون به صرفه در ساخت شیشه ضد انعکاس بهره‌گیری از اثر چشم شب‌پره است. بررسی قرنیه چشم شب‌پره‌ها که بیشتر درشب فعال است. حاکی از وجود ساختاری در چشم این حشرات است که انعکاس نور را به حداقل می‌رساند. بااستفاده از روش‌های شبیه منبت کاری گرم می‌توان شفافیت دیداری شیشه را تابش از ۹۷٪ و شفافیت پلاستیک‌ها را تا پس از ۹۹٪ ارتقاء داد و علاوه بر بهبود خواص عدم انعکاس شیشه ویژگی‌های ضد الکتریسیته ساکن و دفع کثیفی آن نیز بهبود پیدا می‌کند. زمینه‌های دیگر در استفاده از محصولات نانو شیشه تولید و جمع‌کننده‌های انرژی خورشیدی است. درنانو شیشه‌های به‌کاررفته در این جمع‌کننده‌های هم طیف امواج نورانی امکان عبور از طیف امواج نورانی را داشته و بنابراین حداکثر بازدهی و بیشترین مقدار تولید انرژی را ممکن می‌سازد. برخلاف شیشه‌های قدیمی زاویه برخورد نور باشیشه تأثیر مثبتی برانتقال آن ازمیان شیشه خواهد داشت و این قسمت‌ها وابستگی کمتری به جهت و زاویه تابش دارد ومی توان در فصل‌های مختلف سال از کارایی مشابهی برخوردار خواهندبود. علاوه برهمه اینهانانوپوش‌ها از عمر بیشتری برخوردار هستند نسبت به نوع سنتی خودشان و کمتر جذب آلودگی و کثیف شدن قرارمی‌گیرند. فناوری اپتو-الکترونیک:حوزه‌ای از دانش است که براساس نانو ذرات شکل گرفته‌است و ابعاد و مشخصه‌های اپتیکی، شیمیایی، فیزیکی آن به دقت کنترل می‌گردد. ذرات نانو کوچکتر از طول موج امواج مرئی هستند. تولیدکنندهٔ روشی جدید و خلاقانه است که این ساختار جدید تشکیل شده از ریز ذرات به شکل توپ‌های بزرگ دی‌اکسید سیلیکون در حدود ۳۰ تا ۵۰ نانومتر. برای تولید شیشه‌های ضد انعکاس دوروش موجود است:۱-کشیدن یک لایه پوشش ضد انعکاس که شامل انواع ذرات سلیس در اندازه‌های مختلف است. ذرات بزرگتر برای تولید ساختار لایه می‌باشند و ذرات کوچکتر مقاومت مکانیکی را ایجاد می‌کنند. میزان پرتوهای نور بازتاب یافته شده از سطح این شیشه‌ها در حدود ۱ درصد و حجم ان بیش از ۹۹ درصد است. ۲-باکمک پوش‌های چندلایه‌ای از مواد نیمه ژلاتینی می‌توان در این شیشه امکان اینکه طول موج‌های تابیده شده به خود به گونه‌ای برخورد کند. علاوه بر این شیشه‌های روش دوم با آب و ذرات آلی خیس شده و قابل تمیز شدن هستند و زاویه تابش آب با این شیشه‌ها بیش از ۸۰ درجه است؛ و خصوصیات دیگر این این شیشه‌ها زاویه برخورد پرتو با شیشه، تأثیر زیادی بر نحوه انعکاس یا عبور آن نمی‌گذارد و به ازای زاویه تماس از صفرتا ۷۵ درجه. در میزان انتقال پرتوها از شیشه‌ها تنها بین ۵ تا ۸ درصد تغییر به وجود می‌آید.