Voltaj uygulandığı zaman renk değiştiren malzemelere elektrokromik malzemeler denir. Bu renk değişimi, malzemenin sadece görsel yapısında olmaz. Aynı zamanda ışık emilimi, ışık geçirgenliği ve ışık yansıtması gibi optik özellikleri de değişime uğrar.
Dünya genelinde pek çok araştırma grubu, bu malzemeler üzerine araştırmalar yapıyor. Geçmişte yapılan çalışmalar sonucunda çeşitli renklere sahip pek çok elektrokromik malzeme üretildi. Uluslararası bir araştırma grubu ise farklı renklere sahip elektrokromik malzemeleri kullanarak malzemenin renginin istenildiği gibi ayarlanmasını sağlayan yeni bir yöntem geliştirdi. Dr. A. M. Österholm ve arkadaşlarının yaptığı bu araştırmanın sonuçları Applied Materials & Interfaces’te yayımlandı.
Dünya genelinde pek çok araştırma grubu, bu malzemeler üzerine araştırmalar yapıyor. Geçmişte yapılan çalışmalar sonucunda çeşitli renklere sahip pek çok elektrokromik malzeme üretildi. Uluslararası bir araştırma grubu ise farklı renklere sahip elektrokromik malzemeleri kullanarak malzemenin renginin istenildiği gibi ayarlanmasını sağlayan yeni bir yöntem geliştirdi. Dr. A. M. Österholm ve arkadaşlarının yaptığı bu araştırmanın sonuçları Applied Materials & Interfaces’te yayımlandı.
Elektrokromik malzemelerin çalışma ilkesi, voltaj uygulanarak malzemenin elektrikle yüklenmesine ya da elektrik yükü kaybetmesine dayanıyor. Uygulanan voltaj pozitif olduğu zaman malzeme rengini kaybederek saydamlaşıyor, negatif olduğundaysa malzeme rengini yeniden kazanıyor. Elektrokromik oksit sınıfında yer alan tungsten oksit 1 mikron kalınlığında çok katmanlı şekilde cam üzerine kaplandığında ve 1 ile 5 Volt aralığında gerilim uygulandığında cam yüzeyi renkli olmaya başlamakta ve ışık geçirgenliği azalmaktadır. Uygulanan gerilim azaltıldığında ise tekrar berrak hale gelmekte ve ışık geçirgenliği artmaktadır. Bu şekilde ‘ayarlanabilir camlar’ üretilmektedir.
Yapılan araştırmalar sonucunda çeşitli renklere sahip elektrokromik polimerler (tekrar eden birimlerden oluşan zincir biçimli uzun molekül) sentezlenmişti. Bu renkler arasında sarı, yeşil, turuncu, mavi, mor ve camgöbeği de var. Araştırmacılar, yaptıkları son çalışmalarda ise değişik renklere sahip bu polimerleri karıştırarak elektrokromik malzemenin rengini istenildiği gibi ayarlamayı başardı.
Dr. A. M. Österholm ve arkadaşları, bu yeni yöntemle güneş gözlüklerinde kullanılabilen kahverengi lensler üretti. Beş ayrı katmandan oluşan lensleri üretmek için, ağırlıklı olarak camgöbeği ve sarı renkli polimerler kullanılmış. Ayrıca az miktarda turuncu ve mavi renkli polimerler de karıştırılmış. Bu lensler, küçük bir elektrik akımı uygulandığı zaman renksiz halden renkli hale geçiyor ve durumlarını korumak için sürekli olarak bir güç kaynağına ihtiyaç duymuyor. Ancak yine de malzemenin durumunu koruyabilmesi için renksiz haldeyken her yarım saatte bir, renkli haldeyken ise her birkaç günde bir voltaj uygulanması gerekiyor. Malzemenin ışık geçirgenliğinin %10 ile %70 arasında değişmesi, sadece birkaç saniye sürüyor.
Elektrokromik Malzemenin Kullanıldığı Yerler
Elektrokromik Malzemenin Kullanıldığı Yerler
Elektromizm ile elde edilen elektrokromik malzemeler gündelik hayatımızın bir çok alanına girmiştir. Özellikle otomobillerde otomatik kararan dikiz aynalarında bu teknoloji kullanılmaktadır. Ayrıca aydınlatmada önemli bir etkisi olan akıllı pencerelerde, aynalarda, gözlüklerde ve uçak camlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Elektrokromik Malzemenin Yapısı
Elektromik cihazların yapısına bakacak olursak; bu cihazlar elektrokromik hücrelerin bir türüdür. ECD’nin temel yapısı elektrolit bir katman ile ayrılmış iki tabakadan oluşur. İletken elektrotlar her tabaka tarafında da kullanıldığı için cihaz harici gerilim ile çalışmaktadır. Bu cihazlar elektrolit türüne bağlı olarak iki tipte kategorize edilebilir. Lamine ECD’de elektrolit olarak sıvı kullanılmaktadır. Katı elektrolit ECD’de ise elektrolit olarak katı organik veya inorganik materyal kullanır.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder