شیشه ها خود به خود تمیز می شوند(نانو)

نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم، عضوی از خانواده بزرگ نانو ذرات هستند به سبب ایجاد خاصیت خود تمیز کنندگی برای سطوح، از ابتدای شکلگیری فناوری نانو، مورد توجه ویژه واقع شدهاند. از این نوع فوتو کاتالیست میتوان برای ساخت شیشهها و آجرها خود تمیز کن در نمای ساختمانها استفاده کرد. علاوه بر این با پوشش دهی نانو ذرات دی اکسیدتیتانیوم بر زیر لایههای مناسب، میتوان فیلترهای کار آمدی برای از بین برندن بود، تصفیه هوا و آب و فاضلاب ساخت.
پوششهایی از ماده دی اکسید تیتانیوم را با استفاده از روشهای گوناگون، بر روی شیشه لایه نشانی میکنند. این پوشش با توجه به خاصیت نیمه هادی اکسیدی دی اکسید تیتانیوم طی دو مکانیزم باعث به وجود آمدن دو خاصیت میشود. زمانی که پوشش دی اکسیدتیتانیوم بر روی شیشهها در معرض تابش UV (که بخش اعظم نور خورشید را تشکیل میدهد) قرار میگیرد، آلودگیهایی مانند گرد و غبار و ذرات همراه باران را که به مرور زمان بر روی شیشه باعث آلوده شدن و عدم دید خوب میشود، تجزیه میکند.

خاصیت دومی که این پوشش به شیشه میدهد خاصیت آب دوستی است به این ترتیب که آلودگیهای تجزیره شده هیدروکربنهای آلی بر روی شیشه، بر اثر بارش باران یا آبی که به صورت مصنوعی بر روی شیشه ریخته میشود به صورت ورقهیی پایین میآید.

استفاده از این نانو مواد برای ایجاد پوشش بر روی شیشه باعث پس زدن آب و روغن از روی شیشه، عدم چسبیدن آلودگی و کثیفی بر روی شیشه، پاک شدن گل و لای به وسیله آب باران، عدم رسوب گرفتن شیشه، ممانعت از خوردگی، افزایش استحکام و مقاومت شیشه در برابر خشن افتادگی، جلوگیری از تشکل اثر انگشت روی شیشه، روشنتر و شفاف تر شدن شیشه تا ۲۰ درصد، یکنواختتر شدن سطح شیشه تا ۳۰ درصد، افزایش دید از طریق شیشه در شرایط بد آب هوایی و تمیز باقی ماندن شیشه تا مدت زمانی طولانی شود.
شرکت آمریکایی Jita Enteipise nd دی اکسیدتیتانیوم تولید میکند و آن را به عنوان یک فوتو کاتالیست در محصولات تهویه هوا و همچنین شیشههای خود تمیز شونده به کار میگیرد.
شرکت آمریکایی PPG Industries, Inc شیشههای خود تمیز شونده با نام تجاری SunClean تولید میکند. شرکت ژاپنی Asahi Glass شیشه های خود تمیز شونده با نام تجاری Viewtec تولید میکند.
شرکت ژاپنی Nippon Sheet Glass شیشههای خود تمیز شونده با نام تجاری Cleartect تولید کرده که مشخصات نوری شیشه را عوض نمیکند.
شرکت ژاپنی Toyo Toki با نام تجاری TOTO، محصول Hydotect را برای خود تمیز کنندگی و آنتی باکتریال برای شیشه، کاشی و سرامیک، نمای ساختمان و آینه و شیشه اتومبیل تولید میکنند. شرکت Pilkington فناوری پوششهای خود تمیز شونده با نانو مواد فتوکاتالیستی، را، در پوشش دهی پنجره به کار گرفته شده است.
شرکت Nanovations استرالیا محصولی با نام Np 1010 برای پوشش دهی شیشهها دارد که علاوه بر قابلیت دفع آب و آلودگی، در برابر خشن نیز مقاوم است. در ضمن در برابر شویندههای شیمیایی و اسیدهای ملایم نیز مقاوم بوده و تحمل حرارت تا ۲۵۰ درجه سانتیگراد را دارد.

*شیشه های کم گسیل با پوشش نانویی جهت کاهش مصرف انرژی

استفاده از نانو ذرات در ایجاد روکشهایی با عملکرد متفاوت، حتی صنعت شیشه نیز دستخوش تحول کرده است. در این راستا میتوان با استفاده از روکشهای نانویی بر روی شیشه پنجرهها، آنها را در خاصیت عایقی و کنترل تبادل حرارتی بهینه کرد و اصطلاحا به آنها خاصیت کم گسیلی low-e اضافه کرد که در اینصورت نقش آنها در کاهش مصرف انرژی غیر قابل انکار خواهد بود.
پوشش نانویی در شیشه Low-e اجازه عبور بخش مرئی طیف نور خورشید را میدهند اما طیف حرارتی (امواج مادون قرمز) و امواج مضر (ماوراء بنفش) را منعکس و فیلتر میکنند. این شیشههای انتقال حرارت ناشی از اختلاف دما که ترکیبی از پدیدههای هدایت،جابجایی و تابش است را به مقدار زیادی کاهش میدهند و همچنین انتقال حرارت تابشی (کسب انرژی خورشید) را نیز تحت کنترل دارند.

با توجه به مشخصات مذکور، استفاده از این نوع شیشه مزایایی از جمله آسایش حرارتی در زمستان و تابستان، کاهش هزینه سالانه انرژی، جلوگیری از ورود اشعههای مضر خورشید همراه با تامین روشنایی مناسب برای ساختمان و در نتیجه کاهش هزینه مورد نیاز برای روشنایی، را در بر دارد.
شرکت Huper Optik از سنگاپور با استفاده از نانو ذرات سرامیکی برای کاربردهای مختل، فیلمهای پوشش دهی شیشه تهیه میکند. با استفاده از این فلمها روی شیشه ساختمان ها میتوان در مصرف انرژی صرفه جویی کرد و از ورود اشعه مضر ماوراء بنفش نیز جلوگیری شرکت انگلیسی th Vinyl Corporation با استفاده از نانو ذرات سرامیکی ویندو فیلمی تولید میکند که مدعی است با عبور بیش از ۶۲ درصد نور از نور، ۸۰ درصد گرما و ۹۹ درصد uv را دفع میکند.