مع التطور المتسارع في تقنيات البناء الذكي وتوفير الطاقة، أصبحت النوافذ الذكية خيارًا مهمًا في تصميم المباني الحديثة. ومن أبرز هذه التقنيات، الفيلم الإلكترُوكرومي (Electrochromic Film)، الذي يمكنه تغيير درجة شفافيته تلقائيًا أو يدويًا استجابة لتيار كهربائي بسيط.
هذا النوع من الأفلام يُستخدم على الزجاج لجعل النوافذ أكثر ذكاءً، راحة، وكفاءة في استهلاك الطاقة. في هذا المقال، نستعرض آلية عمل هذا النوع من الأفلام، وفوائدها، واستخداماتها، والتحديات التي قد تواجهها.
الفيلم الإلكترُوكرومي هو طبقة رقيقة توضع على سطح الزجاج، وتتميز بقدرتها على تغيير حالتها من الشفافية إلى التعتيم (أو العكس) عند تمرير تيار كهربائي منخفض الجهد عبرها.
بمعنى آخر، الزجاج يصبح قاتماً أو شفافاً حسب الحاجة، دون الحاجة إلى ستائر أو مظلات تقليدية.
يعتمد الفيلم الإلكترُوكرومي على تفاعل كيميائي داخلي يحدث داخل طبقات المواد عند تطبيق جهد كهربائي. إليك كيف تتم العملية بشكل مبسط:
الفيلم يتكون من عدة طبقات نانوية رقيقة، غالبًا تكون خمس طبقات، وهي:
عند تمرير تيار كهربائي بجهد منخفض (حوالي 1-3 فولت)، تنتقل الأيونات من الطبقة الإلكترونية إلى الطبقة الإلكترُوكرومية. هذه الحركة تغير لون الطبقة وتجعل الزجاج مظللاً أو قاتماً.
عند إيقاف التيار، تبقى حالة الزجاج كما هي، ولا يُستهلك أي طاقة إضافية للحفاظ على اللون (ما يُعرف بـ “الذاكرة البصرية”).
عند عكس التيار، ترجع الأيونات إلى موضعها الأصلي، ويعود الزجاج إلى وضع الشفافية.
تُستخدم هذه التقنية في عدة مجالات:
رغم المزايا الكبيرة، إلا أن هناك بعض التحديات:
مع تطور تقنيات المواد وتحسين كفاءة التصنيع، من المتوقع أن تنخفض التكاليف خلال السنوات القادمة، ما سيسهم في انتشار هذه التقنية في الاستخدامات السكنية والعامة. كذلك، يجري حالياً تطوير أفلام أرق، أسرع استجابة، وأقل استهلاكاً للطاقة.
دولة الإمارات – وخاصة دبي – كانت من أوائل المدن في المنطقة التي بدأت باستخدام هذه التقنية في المباني الذكية والمطارات والمشاريع الفاخرة، مما يعكس توجهها المستقبلي في الاستدامة وكفاءة الطاقة.
الفيلم الإلكترُوكرومي يمثل ثورة في عالم تقنيات الزجاج الذكي، حيث يجمع بين الجمال، الراحة، والكفاءة. إذا كنت تبحث عن طريقة حديثة للتحكم في الإضاءة والحرارة والخصوصية، فقد يكون هذا الخيار هو الأفضل، رغم تكلفته الأعلى. التكنولوجيا مستمرة في التطور، ومع مرور الوقت، ستكون أكثر توفرًا وأسهل في التركيب.
