در جاده در حال رانندگی هستید و ناگهان بعد از یک پیچ و تغییر جهت جاده، نور خورشید در چشمان شما میافتد و رانندگی را سخت و خطرناک میکند. اولین راه حلی که به ذهنتان میرسد استفاده از عینک آفتابیست.
راه حل دراز مدت و همیشگی، استفاده از یک برچسب تیره رنگ در بالای شیشهی خودرو است. ممکن است طراح خودرو نیز، زاویهی شیشهی جلو یا ارتفاع صندلی و فرمان را به گونهای طراحی کرده باشد که تاثیر تابش نور خورشید در چشمان شما، به حداقل برسد.
اما آیا پیشرفت تکنولوژی، تا به حال راه حلی برای چنین مشکلی ارائه نداده است؟
یکی از این راهها ممکن است استفاده از شیشههای هوشمند یا smart glass باشد. اینکه با توجه به شدت تابش نور خورشید، رنگ شیشه کدرتر شود. یا اینکه شما به کمک یک دکمه، میزان کدورت شیشههای خودروی خود را تنظیم کنید. کاربرد چنین تکنولوژی جالبی محدود به خودروها نیست. اگر پنجرههای خانهی شما دارای چنین ویژگی باشد، شما دیگر نیازی به پرده ندارید. به علاوه اگر در تابستان نور زیاد ورودی به خانهی شما، خانه را گرم میکند، تیره شدن شیشه میتواند به شما در کاهش مصرف انرژی، کمک کند. مطمئنا در آینده، شیشههای هوشمند کاربردهای بیشتری پیدا خواهند کرد. اما بد نیست که در اینجا به مکانیزم عملکرد این شیشهها بپردازیم. این تکنولوژی، انواع مختلفی دارد که پرکاربردترین نوع آن، شیشههای الکتروکرومیک (electrochromic glass) است. این شیشهها با اعمال یک اختلاف ولتاژ کوچک، کدر میشوند. سپس با برعکس کردن اختلاف ولتاژ، مجددا به حالت شفاف باز میگردند.
اساس عملکرد شیشههای الکتروکرومیک، جابجایی یونهای لیتیم است.
این شیشهها، در قسمت داخلی خود (جهتی که درون خانه قرار میگیرد)، دارای لایهای به نام جداکننده یا seperator هستند که یونهای لیتیوم میتواند درون آن حرکت کند. دو طرف جداکننده، دو الکترود قرار دارد. یونهای لیتیوم ابتدا بر روی سطح حاوی کبالت اکساید قرار گرفته است. در این حالت نور میتواند از هر دو سطح عبور کند و شیشه شفاف است. با اعمال اختلاف پتانسیل، یونهای لیتیوم به الکترود دیگر میروند که از پلی کریستالین تنگستن اکساید پوشیده شده است. با قرارگیری یونهای لیتیوم بین این مولکولها، الکترود دوم حالت آینه پیدا میکند و نور دیگر از این الکترود، عبور نکرده و بازتاب میشود. تا زمانی که با اعمال یک اختلاف پتانسیل معکوس، این یونهای لیتیوم به الکترود اول بازگردانده نشوند، این شیشه به صورت کدر باقی میماند.