حدود یک سوم انرژی یک ساختمان از طریق پنجره ها هدر می رود. به همین دلیل در سال های اخیر تلاش برای کاهش مصرف انرژی در ساختمان ها بر روی پنجره ها متمرکز شده است. مطالعات زیادی برای یافتن روش‌های ذخیره انرژی صورت گرفته و نیاز به ذخیره انرژی باعث شده تا انواع جدیدی از پنجره‌های شیشه ای در ساختمان ها به کار برده شود. این تکنـــولوژی کاربردهای فراوانی دارد، به عنوان مثال شیشه ای را تصور کنید که قابلیت تغییــــر از حـالت شفـاف به حالـت مات، توسـط یک کلید را داشته باشـد.
در صنعت ساختمان سـازی می تــوان از این شیشـــه برای پنجره هــای نمای ساختمان، سرویس های بهداشتی، پنجره های فروشگاه ها و آسانسور استفاده نمود. با وجود اینکه استفاده از این شیشه هنوز در ایران متداول نشده است اما نمونه های زیادی در تمام دنیـــا وجود دارد و در کشور های پیشرفته جهت صرفه جویی در مصرف انرژی از این تکنولوژی استفاده میشود.
پنجره‌های هوشمند موجود به کمک ما شتافته تا به طریق هوشمند به کنترل و بهینه سازی مصـرف انرژی در ساختمان ها و اماکن عمومی کمک کند. تصور کنید که در یکی از گرم ترین روزهای آفتابی در تابستان، نور خورشید مستقیماً به اتاق شما می تابد و هیچ راه گریزی به جز استفاده از پنجره هایـــی با شیشه های دودی برای متعادل تر کردن گرما و نور اتاق در ساعات اوج تابش نور ندارید اما این پنجره ها باعث کاهش میزان انتقال نور و کاهش میدان دید در دیگر ساعات روز میشوند که برای جبران این کمبود نور میبایــست از سیستم روشنایی استفاده نمود، همچنین شیشه های دودی با توجه به مکانیزم تیره کردن شیشه باعث جذب میزان بیشتـــری از حرارت در روز میشوند که خود دلیلــی بر افزایش نیاز به سیستــم سرمایشی میباشد.
شیشه های هوشمند مورد استفاده در ساختمان ها، چگونه کار می کنند؟
شيشه هاي هوشمند كريستال مايع (Polymer Dispersed liquid Crystal) یکی از روش های ساخت شیشه های هوشمند تكنولوژي كريستال مايع مي باشد. در اين نوع شيشه هوشمند، شيشـه نور مستقيم خورشيد را پراكنده نموده و تا 98 درصد اشعه ماورای بنفش و مادون قرمز را حذف مي نمايد.
اين تكنـولوژي بر اساس پخش كنتــــرل شده نور از طريق نيروي الكتريــكي عمل مي نمايد. تکنولوژی تولید شیشــه های هوشمنـد همچون تکنولوژی تولید تلویزیون های LED و مانیتـور های کامپیوتر های شخصی بوده و این شیشه های هوشمنــــد متشكل از كريستال مايع احاطه شده توسط يك زمينه پليمري، ساندويچ شده بين دو عدد لایه هادي مي باشد.
هنگامي كه نيروي الكتريكي وجود ندارد مولكولهاي كريستال مايع داراي وضعيت تصادفي و رندوم مي باشند كه بدليل پراكندگي نور شيشه حالت مات دارد و با برقراري جريان الكتريكي مولكول ها هم جهت شده و شيشه شفاف مي گردد.
سابقه شيشه هاي هوشمند كريستال مايع و فيلم آن به 1990-1994 باز مي گردد و كاربرد تجاري و امروزي آن از ســال 2001 صورت پذيرفت. مشخصات فيزيكي، عايق صوتي و قابليت محيطي مناسب اين نوع شيشه ها (ضخامتهاي 25-4 دهم ميلیمتر) سبب كاربرد زياد در صنايع ساختماني و سالن هاي اجتماعات گرديده است. امروزه شاهد استفاده از اين شيشه ها در خودروهاي سواري و اتوبوس هاي بين شهري نیز هستيم.
امروزه شیشه های هوشمند دارای كاربرد متنوعی در صـنايع ساختماني، بيمارستانــــي، لوازم خانگي، تزئينات و خـــودرو بوده كه نبايد آنرا با شيشه هاي محدود كننده اشعه هاي خورشيدي (IR Cut, UV Cut) اشتباه گرفت.
اساس كار PDLC استفاده از هم جهت سازي كريستال هاي مايع و جلوگيــري از پراكندگي نور مي باشــد كه تا 80 درصـد داراي عبــور نور مرئي مي باشنــد. با این سیستــم می توان میـــلیون ها دلار در گرمایش و سرمایش و نور پردازی فضاها صرفه جویی کرد. در حال حاضر پنجره‌های هوشمند در بسیاری از ساختمان‌ها به کار گرفته میشوند.
این پنجره‌ها مصرف انرژی را کاهش می‌دهند؛ برای این کار، پنجره‌ها سـرمای درون خانه را حفظ کـرده و مقدار نور ورودی به داخل را کنترل می‌کنند. یکی از موارد مصرف این پنجره‌ها در موزه‌ها است؛ جایی که ورود بـیش از حد نور خورشید می‌تواند موجب آسیب دیدن اشیاء قیمتی شود.
امروزه فناوري هاي مدرن توليد شيشه، تاثير شگرفي بر توسعه ساختمان سازي در سراسر جهان داشته است. فناوري شيشه هاي هوشمند در سالهاي اخير توسعه خيره كننده اي داشته است و طبق گزارش سالانه صنايع ايالت متحد آمريكا، تقاضا براي شيشه هاي هوشمند تا سال 2020 از مـــرز سه ميليـــون مترمربع در سال خواهـــد گذشت.