קשה לחשוב על המאה העשרים ואחת ועל הטכנולוגיה של תקופתנו בלי הזכוכית. היא נמצאת כמעט בכל מקום - ממסכי המחשב, הטלפון והטלוויזיה ועד החלונות בבית, במשרד וברכבים שלנו. הזכוכית מעצבת את עולמנו יותר מכל חומר אחר, לכן זה לא מפתיע שרבים מכריזים עליה בתור החומר שמגדיר את תקופתנו.
הזכוכית תמיד הייתה בסביבה. עוד ברומא העתיקה נמצאו עדויות לקיומן של חלונות זכוכית, משקפי הראייה הראשונים פותחו במאה ה-13 והסיבים האופטיים במאה ה-19. אך למרות ההיסטוריה הארוכה שלה, בשנים האחרונות אנחנו עדים להתפתחות מואצת ומסעירה בכל הנוגע לזכוכית.
זה העתיד שלנו:
לדבר אל הקיר (החכם)
העבודה האחרונה של זאהה חדיד, מהאדריכליות החשובות בעולם שהלכה לעולמה בשנת 2016, הייתה קומפלקס מגורי יוקרה בשכונת צ'לסי שבניו יורק. המבנה בעל 11 הקומות והצורניות האמורפית, שכה אפיינה את הסגנון הייחודי של חדיד, כולל ספא מרהיב, חדרי קולנוע פרטיים וחלונות ענק מהרצפה ועד התקרה.
אבל אחד החידושים המלהיבים בעיצוב הקומפלקס נמצא דווקא בחדרי האמבטיה. החדרים מורכבים מקירות עשויים זכוכית חכמה, שמשנה את תכונותיה ומאפשרת לשלוט ברמת השקיפות שלה. מחיצות האמבטיה, אשר עשויות משתי שכבות של זכוכיות וביניהן שכבה דקה של גבישים קריסטליים ומוליכים חשמליים, הופכות בלחיצת כפתור משקופות לאטומות.
היתרון הבולט של הזכוכית החכמה (הידועה גם בכינויה זכוכית משתנה) הוא היכולת שלה לספק פרטיות על פי דרישה. הזכוכית החכמה מייתרת למעשה את השימוש בוילונות ובתריסים באמבטיה, בסלון ובחדרי השינה.
הזכוכית החכמה פופולארית במיוחד גם בבנייני משרדים. במשרדים רבים מחיצות הזכוכית החליפו את מקומם של הקירות ובעיית הפרטיות, שיוצרת הזכוכית השקופה, נפתרה על ידי התקנת זכוכיות חלביות שמתפקדות בתור קיר אטום. הזכוכיות החכמות מאפשרות ליהנות מכול העולמות – גם לעבוד בחלל שקוף ואוורירי וגם ליצור מרחב פרטי ומבודד במידת הצורך.
למרות שהזכוכיות החכמות צוברות תאוצה בכל העולם ועונות על דרישות של פרטיות, נוחות ובטיחות, למרבה הצער, הטכנולוגיה עדיין לא הגיעה למלוא הפוטנציאל שלה ועדיין נותרו מספר אתגרים שיש להתמודד איתם כגון עלות התקנה ותחזוקה גבוהים (כמאה דולר לכל מטר רבוע של זכוכית) ומראה מסורבל ולא תמיד אסתטי בשל החיווטים החשמליים. מעבר לכך, הטכנולוגיה עדיין לא ניתנת ליישום על קירות חיצוניים של מבנים.
כל המגבלות הללו דוחפות חברות רבות ברחבי העולם לשקוד על שכלול וייעול הזכוכית החכמה והן מספקות לנו הצצה על איך ייראו קירות הבתים והבניינים שלנו בעתיד הממש קרוב: חברת הסטארט אפ האמריקאית וויו דינמיק גלאס למשל גייסה לאחרונה מאתיים מיליון דולר לפיתוח זכוכית חכמה המיועדת לקירות חיצוניים. הזכוכית מחוברת לאינטרנט וניתן לתפעלה מרחוק באמצעות הטלפון החכם, אבל היא גם משתנה באופן אוטומטי בהתאם לתנאי מזג האוויר, למשל כשיש עליה שמש ישירה היא מיד מתכהה.
חברת אינטלג'נט גלאס החלה לפני שנה לפתח זכוכיות חכמות המופעלות על ידי קול בסיוע אלכסה, העוזרת האישית של אמזון. וזוהי כמובן טיפה בים של פיתוחים וחידושים שיקדמו בקרוב את הזכוכית החכמה לרמה חדשה לחלוטין של יכולות.
ויהי אור: החלונות מייצרים חשמל
בעוד שטכנולוגיית הזכוכית החכמה מאפשרת לשלוט על כמות האור שנכנסת פנימה, הזכוכיות הפוטו- וולטאיות (PV) משוועות לשמש והופכות את קרניה לתחנת כוח לייצור חשמל.
מערכות של אנרגיה פוטו- וולטאית נמצאות בשימוש כבר משנות ה-90, אבל עד היום על מנת להפיק חשמל מקרינת השמש היו דרושים פאנלים כבדים וגדולים שמיועדים להצבה על הגג.
אחד הפיתוחים האחרונים בתחום הוא זכוכיות פוטו-וולטאיות שבנויות מפאנלים דקים ושקופים באופן חלקי או באופן מלא. את הזכוכיות הללו ניתן להתקין לא רק על גגות מבנים, אלא גם על חלונות הבית, המשרד, הרכב ואף על המכשירים הסלולאריים. חוקרים מאוניברסיטת אקסטר באנגליה לקחו צעד קדימה ובימים אלו מפתחים זכוכית שאינה מצריכה שימוש בפאנלים פוטו-וולטאיים.
כמו הזכוכית החכמה, גם טכנולוגיית הזיגוג הפוטו-וולטאי עדיין בחיתוליה, אך היא מציתה את דמיונם של אדריכלים ברחבי העולם שהחלו לעשות בה שימוש בתכנון בתים ובניינים שלמים מזכוכית.
מבנים פוטו-וולטאיים אלו מחוללים כוח סולארי, הם מסוגלים לספק חלק משמעותי מצריכת החשמל וגם מצטיינים בתכונות של בידוד ויעילות אנרגטית: הם מסננים למעלה מתשעים אחוזים מהקרינה האינפרא אדומה ומהקרינה האולטרא סגולה המזיקה. התוצאה היא בניינים נעימים למגורים ולעבודה גם בחורף וגם בקיץ.
באירופה ובארצות הברית נבנו בשנים האחרונות לא מעט מבנים בעלי חלונות וחזיתות עשויים זכוכית פוטו-וולטאית, בין היתר מבנה המרכז לאמנות באלקובנדס שבספרד, בניין המדעים באוניברסיטת וושינגטון שבסיאטל ומבנה המרכז לטיפול יום בדרמשטאדט שבגרמניה.
גם ישראל מתהדרת בכמה מבנים עשויים זכוכיות בעלי קולטנים פוטו- וולטאיים, אחד הבולטים שבהם הוא בניין בית הספר ללימודי הסביבה על שם פורטר באוניברסיטת תל אביב, שזכה לדירוג הגבוה ביותר של התקן האמריקאי לבנייה ירוקה. המבנה, שבנייתו החלה בשנת 2011, מורכב כולו מזכוכיות PV היוצרות מערכת ירוקה של אנרגיה והוא מופעל באמצעות אנרגיית השמש כמעט ללא חשמל.
התחזית: העתיד נמצא בחלונות המגע חכמים
דמיינו לעצמכם שאתם קמים בבוקר וכל המידע והפעולות שאתם צריכים לעשות ולדעת נמצאים על גבי חלונות, מראות ומסכי מגע מותאמים אישית הפזורים ברחבי הבית. תוכלו לבדוק מה חסר לכם במקרר מבלי לפתוח אותו, למדוד בגדים מהארון באופן וירטואלי ואפילו לבחור את הנוף הנשקף מבעד לחלון או לשנות את צבעו בנגיעת אצבע. אין כמעט סרט מדע בדיוני שלא מציג את החזון העתידני הזה ובשנים האחרונות הוא הופך למציאות ממשית.
חלונות מגע חכמים נמצאים בשימוש על ידי התעשייה הצבאית עוד משנות הארבעים של המאה הקודמת, אבל עם התפתחותו של הטלפון החכם כמעט כל ארגון וחברה, מתעשיית הרכב ועד ענף הקמעונות, מנסים לפרוץ עם הפיתוחים הכי חדשניים שאפשר.
זכוכית היא חומר מרתק ומסעיר. למרות שהיא שקופה היא טומנת בחובה אינספור אפשרויות ליצירת טכנולוגיות מתקדמות. בשנים האחרונות מדענים, חוקרים וחברות סטארט אפ הגיעו ליכולות מדהימות עם הזכוכית, שעד לפני זמן לא רב רק יכולנו לחלום עליהן. אז ברוכים הבאים לעידן הזכוכית.
בשיתוף פניציה
