Mikropları Öldürebilecek Akıllı Pencere Geliştirildi

Yeni geliştirilen akıllı pencere ışık ve ısı geçirgenliğinin ötesinde cam üzerinde yaşayan E. coli bakterilerinin ortadan kaldırılmasında başarı sağladı. Gelecekte, bu tür akıllı akıllı pencerelerin uçaklarda, hastanelerde, toplu taşımalarda ve diğer alanlarda kullanılanım alanı bulacağı düşünülüyor.

Çin'in Shenyang şehrindeki Kuzeydoğu Üniversitesi'nden Yan-Yan Song ve Nanjing şehri Nanjing Üniversitesindeki Xing-Hua Xia tarafından yürütülen araştırmayla ilgili ACS Nano'nun son sayısında yeni bir makale yayınlandı.  Araştırmacıların söylediği gibi, birden fazla işlevi tek bir akıllı pencereye entegre etmek, her bir işlev tipik olarak farklı bir materyal bileşimi gerektirdiği için bir meydan okumadır. Örneğin, akıllı pencerelerde yaygın bir şekilde, ışık transmisyonu için tungsten trioksit(WO3) kullanılıyor. Elektrokromik olan malzeme optik geçirgenliği, elektrokimyasal yüklenme ve boşalma ile geri çevirebiliyor. Diğer taraftan, akıllı pencere yakın kızılötesi solar radyasyonu, metal nano parçacıklar yardımıyla ısıya dönüştürüyor. Ayrıca bakır gibi pek çok malzemenin antimikrobiyal özellikleri var. İşte en büyük zorluk ise bu malzemeleri tek bir materyalde birleştirmek.

Yeni araştırmada bilim insanları 3D tungsten trioksit, altın nano parçacıklar ve nanorodlarla peteğe benzeyen elektrokromik-fototermal film bir yapı tasarladılar. 3D tungsten trioksit pencereden geçen görünür ışığın miktarını kontrol ederken, altın nanoyapılar, bina iç kısmını ısıtmak için gelen güneş ışığını termal enerjiye dönüştürür.

Xia, Phys.org'a verdiği demeçte, "Bu, elektrokromik filmler üzerinde güneş enerjisi kazanımı optimizasyonu yoluyla mükemmel fototermal dönüşümü sağlayan yeni bir stratejidir ve daha önemlisi, optik iletim sırasında fototermal verim ayarlanabilir " diyor. 

Araştırmacılar çalışmaları esnasında pencerenin tamamen şeffaftan, zifiri siyaha birkaç dakika içinde değişebileceğini gösterdi. Ayrıca, yakın kızıl ötesi lazerin pencerenin sıcaklığını yaklaşık beş dakika içinde 24 ° C arttırdığını göstermişlerdir. Pencerenin antimikrobiyal özelliklerini test etmek için araştırmacılar cam yüzeyine E. coli bulaştırdılar ve yakın kızıl ötesi lazerle ışınladılar. Bakterisidal etkinin pencerenin karanlık halindeyken en güçlü olduğunu tespit eden araştırmacılar tüm bakterilerin hemen hemen ortadan kalktığını gözlemlediler. Öte yandan pencere şeffaf iken etki çok düşük olarak saptandı. Bu durum bakterisid etkilerin çoğunun pencerenin fototermal özelliklerinden kaynaklandığını göstermektedir.

Xia, " Steril akıllı pencere , uçaklarda, soğuk coğrafyalarda ve hastanelerde özellikle yararlı olacaktır. Geliştirilecek olan ürün çok işlevli olmalı, örneğin; görünür ışık iletimini dinamik olarak kontrol etmeli, yakın kızıl ötesi güneş radyasyonunun ısı dönüşümünü ayarlamalı ve mikroorganizmaların saldırılarını azaltmalıdır" dedi.

Kaynak: https://phys.org/news/2018-07-smart-window-microorganisms.html#jCp