Elektrokromik ve Elektrokromizm Nedir?
Elektrokromizm, elektrokromik malzemelerde görülen bir olgudur. Günümüzde cam teknolojilerinde, kaplama malzemelerinde, kamuflajlarda ve televizyonlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu yazımızda elektrokromik malzemeleri ve elektromizm olgusunu inceledik.
Elektrokromizm, elektrokromik özellikteki bir malzemeye elektrik potansiyel uygulanmasıyla fiziksel ve kimyasal yapısında değişiklikler yaşanması durumudur. Elektromizm ile elektrokromik malzemenin rengi değiştirilebilmektedir. Bu renk değişimi, malzemenin sadece görsel yapısında değişim yaratmaz. Aynı zamanda ışık emilimi, ışık geçirgenliği ve ışık yansıtması gibi optik özellikleri de değişime uğrar. Peki bu değişim nasıl yapılır?
Elektrokromik malzemeye elektrik potansiyel uygulandığında malzeme elektrik yüklenir veya elektrik yükü kaybeder. Uygulanan elektrik potansiyeli arttıkça malzeme rengi açılarak saydamlaşır ve ışık geçirgenliği artar. Azaldığında ise renkte koyulaşma gerçekleşir ve ışık geçirgenliği azalır. Buna örnek olarak elektrokromik camları verebiliriz. 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. Elektromizm teknolojisinde uygulanan voltaj ile birlikte elektrokromik oksitin yapısı da önem taşımaktadır. En çok kullanılan oksitler tugsten, zirkonyum, niyobyum, vanadyum ve molibdenyumdur.
Elektrokromik Cihazın 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.
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.