شبيه‌سازي و ساخت پوشش انتخابگر طيفي دي‌اكسيد زيركونيوم/طلا/‌دي‌اكسيد زيركونيوم

استفاده از شيشه‌هاي بازتاب‌كننده حرارت در سال‌هاي اخير با هدف كاهش مصرف انرژي الكتريكي مورد نياز در خنك‌سازي ساختمان‌ها و كاهش ناترازي برق، مورد توجه قرار گرفته است. در اين پژوهش، بررسي نظري و تجربي پوشش‌هاي چند لايه بر روي شيشه‌ با هدف جلوگيري از ورود تابش حرارتي مادون قرمز و كنترل تابش در محدوده مرئي، تحت عنوان انتخابگر طيفي بررسي شده است. با بهره‌گيري از مباني نظري ساختارهاي لايه‌نازك چندلايه، ساختار سه لايه دي‌اكسيد زيركونيوم/ طلا/ دي‌اكسيد زيركونيوم بر روي شيشه شبيه‌سازي شده و سپس به روش باريكه الكتروني ساخته شده است. نتايج شبيه‌سازي‌ها نشان داد كه اين ساختار سه لايه‌اي در ضخامت‌هاي در حدود 160 نانومتر براي ZrO2 و ضخامت پوشش طلا در حدود 20 نانومتر، گزينه مناسبي است. نمونه واقعي ساخته شده در آزمايشگاه براي سطح پوشش‌دهي شده سه‌لايه‌اي با ضخامت 160/20/160 نانومتر، به خوبي با طيف نمونه‌هاي شبيه‌سازي شده برابري مي‌كند و انحراف جزيي ناشي از منابع خطاي آزمايشي وجود دارد. نمونه شبيه‌سازي شده و ساخته‌شده، در ناحيه طيفي 500 تا 700 نانومتر مرئي داراي بيش از 50 درصد عبوردهي و در ميانه طول موج مرئي داراي قلّه عبوردهي بيش از 70 درصد بوده است. همزمان، در ناحيه طيف مادون قرمز نزديك براي طول موج 750 نانومتر تا 1100 نانومتر، داراي عبور كمتر از 20 درصد بوده است. بنابراين، اين ساختار براي استفاده به عنوان بازتاب‌كننده تابش حرارتي مادون قرمز، بسيار مناسب است. اين ساختار يك شيشه انتخابگر طيفي است كه مي‌تواند به عنوان يك شيشه هوشمند براي مقاصد خنك‌سازي تابشي مورد استفاده قرار گيرد.