MIT ने ऐसी खिड़कियां बनाईं जो जल्दी से पारदर्शिता बदलती हैं

मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के शोधकर्ताओं के एक समूह ने कांच की पारदर्शिता को जल्दी से बदलने के लिए एक नया विद्युत रासायनिक तरीका विकसित किया है । वोल्टेज के प्रभाव के तहत, यह कुछ सेकंड में अंधेरा हो जाता है और प्रकाश संचारित करना बंद कर देता है। और इसके विपरीत, फिर कुछ सेकंड में आप इसकी मूल स्थिति में वापस आ सकते हैं। पारदर्शी या अपारदर्शी राज्य बनाए रखने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है - केवल राज्य को बदलने के लिए।

वैज्ञानिक कार्यों के लेखकों के अनुसार, यह तकनीक संभावित रूप से कमरों में बिजली बचा सकती है, अगर धूप के दिनों में खिड़कियां अपारदर्शी हो जाती हैं, तो कमरे के हीटिंग और एयर कंडीशनिंग की लागत कम हो जाएगी।

वैज्ञानिक ध्यान दें कि वर्तमान में कांच की पारदर्शिता को बदलने के लिए कई वैकल्पिक तरीके हैं, लेकिन उनकी गति और कम ऊर्जा खपत के लिए उनकी विधि उल्लेखनीय है।

मैसीसिया डिनको, पेपर के मुख्य लेखक, मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में रसायन विज्ञान के प्रोफेसर बताते हैंकि कांच के निर्माण में विद्युत सामग्री का उपयोग किया जाता है जो वोल्टेज के प्रभाव में रंग और पारदर्शिता को बदलते हैं। वे प्रसिद्ध गिरगिट के चश्मे में उपयोग किए जाने वाले फोटोक्रोमिक सामग्रियों से मौलिक रूप से अलग हैं, जो प्रकाश में अंधेरा करते हैं। फोटोक्रोमिक सामग्री बहुत अधिक धीमी गति से प्रतिक्रिया करती है और इसमें पारदर्शिता का स्तर कम होता है। मौजूदा इलेक्ट्रोक्रोमिक सामग्री, जिसमें बहुत सीमित गुंजाइश है, समान सीमाओं से ग्रस्त हैं। उदाहरण के लिए, बोइंग 787 विमान में, पोर्थोल्स इलेक्ट्रोक्रोमिक ग्लास से बने होते हैं। जब वोल्टेज लगाया जाता है तो वे भी काले हो जाते हैं, लेकिन प्रक्रिया में कई मिनट लगते हैं। जाहिर है, यह बहुत लंबा है।

ग्लास ब्लैकआउट


ग्लास ब्राइटनिंग


इलेक्ट्रोक्रोमिक ग्लास की स्थिति को बदलने की प्रक्रिया की अवधि इस तथ्य के कारण है कि पूरी सामग्री को सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों के साथ भरना आवश्यक है, जिसके प्रभाव में सामग्री रंग बदलती है। आयन अपेक्षाकृत धीमी गति से चलते हैं - इसलिए इस प्रक्रिया में अपेक्षाकृत लंबा समय लगता है।

मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के रसायनज्ञ धातु-कार्बनिक ढांचे संरचनाओं (धातु-कार्बनिक फ्रेमवर्क, एमओएफ) का उपयोग करके इस सीमा को पार कर लेते हैं , जो इलेक्ट्रॉनों और आयनों को बहुत तेज़ गति से गुजरने की अनुमति देते हैं। ऐसी सामग्री का उपयोग उद्योग में कई दशकों से किया जा रहा है। उदाहरण के लिए, वे एक स्पंज की तरह हैं जो हाइड्रोजन की एक बड़ी मात्रा को जमा करने और भंडारण करने में सक्षम हैं। उनका उपयोग अन्य उद्देश्यों के लिए उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है। लेकिन MIT के शोधकर्ताओं का एक समूह सबसे पहले इस्तेमाल किया गया थाधातु-कार्बनिक फ्रेम संरचनाओं के ऑप्टिकल गुण।

वैज्ञानिकों ने डार्क ग्लास के कलर शेड की समस्या को हल करने में भी कामयाबी हासिल की। यहां तक ​​कि बोइंग 787 में एक अंधेरे राज्य में पोरथोल वास्तव में हरे रंग की एक छाया का प्रतिनिधित्व करते हैं। नए इलेक्ट्रोकेमिकल ग्लास अपने राज्य को पूरी तरह से पारदर्शी से लगभग पूरी तरह से काले रंग में बदलते हैं, जिसमें हरे और लाल रंग का मिश्रण होता है।

भौतिक स्तर पर, सामग्री में दो घटक होते हैं: कार्बनिक पदार्थ और धातु नमक। मिश्रित होने पर, वे MOF-74 के समान सामग्री की एक फिल्म बनाते हैं, लेकिन रेडॉक्स प्रक्रियाओं की संभावना के साथ। मैग्नीशियम या निकल नमक के उपयोग के आधार पर, यह Mg ₂ (NDISA) (H ₂ O) ₂ ] ₂ 2.4 (H _{2) हो सकता है।}O) (Mg-NDISA) या [Ni ₂ (NDISA) (H ₂ O) ₂ ] 24 (H ₂ O) (Ni-NDISA)।

खिड़की के शीशे के अलावा, नई सामग्री कुछ प्रकार के डिस्प्ले में काम आ सकती है जो इलेक्ट्रॉनिक स्याही की तरह ऊर्जा का उपभोग किए बिना एक छवि प्रदर्शित कर सकती है।

वैज्ञानिक कार्य 11 अगस्त, 2016 को केम (doi: 10.1016 / j.chempr.2016.06.06.013) पत्रिका में प्रकाशित हुआ था ।

Source: https://habr.com/ru/post/hi396863/