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智能变色玻璃让汽车不怕晒

2015-8-9 12:35| 发布者: admin| 查看: 647| 评论: 0 |来自: 互联网

简介:炎炎夏日,当我们从露天停车场取车时,开车门的一瞬间就会被袭来的热浪所“震慑”住,这时我们通常都会将空调开到最大,并把车门或车窗全部打开。这既耽误了时间,又浪费了汽油。有没有一种方法可以杜绝这种情况发生 ...

炎炎夏日,当我们从露天停车场取车时,开车门的一瞬间就会被袭来的热浪所“震慑”住,这时我们通常都会将空调开到最大,并把车门或车窗全部打开。这既耽误了时间,又浪费了汽油。有没有一种方法可以杜绝这种情况发生呢?

智能玻璃已经诞生了几十年,但它的价格仍然相当昂贵,并且只能在一些小众的市场上应用,例如新型波音客机的窗户就采用了这种玻璃。但一种新型电致变色(electrochromic)窗户玻璃可以根据电子电荷的增加或减少而发生颜色变化,其用途比现在市场上采用了其他技术的玻璃要多很多,而且价格也能更便宜。

目前,市售的玻璃材料只能阻挡阳光的可见光部分,不可见的近红外光能够顺利通过,而这一部分却是产生热量的“大户”。这种新型玻璃是由以 Delia Milliron 为首的科研人员开发,她是得克萨斯大学的化学工程教授,这种玻璃可以选择性地阻止可见光以及产生热量的不可见光。它的性能现在已经足够优秀,并计划基于这些最新的研究来建立原型生产线。

这种智能玻璃的关键技术在于,它的“框架”是由导电的纳米晶体材料制成,并嵌入在玻璃材料中。纳米晶体和玻璃材料具有不同的光学特性,其中当所述材料被电子充电或放电后,材料会发生改变。纳米晶体能够阻挡近红外光,也可以根据需要使其通过,而玻璃材料则可在透明状态和阻挡可见光状态间进行转换。

这种“纳米复合材料”能阻隔高达90%的近红外光以及80%的可见光,而且除了标准的亮暗模式以外,它还拥有能够降温的特点,给高楼大厦装上它就能在炎炎夏日节省能源。这种玻璃材料的模式切换仅需短短几分钟,比目前已知的任何商业化电致变色玻璃材料都要快。加之更加便宜的价格,以及更可靠的制造工艺,这种材料有望走向主流。

他们的制造方法被称为 Heliotrope Technologies,这种方法和现在的电致变色玻璃制造商所采用的完全不同,因为后者一直在与低产量所斗争。传统的制造技术依靠能源密集的工序,而 Heliotrope Technologies 旨在通过在玻璃薄膜上镀层的解决方案来商业化,这种方法更快,并且需要更少的能量。

Milliron 研发的技术其工作原理就像是一块充电电池。试想一下,设备开始时是透明,明亮的状态。施加一定量的电压后,就会为纳米晶体充电从而激活“开关”,这就可以让它完全吸收近红外光。如果该装置的充电时间足够长,玻璃材料也会开始带电,从而变暗。而中断充电后玻璃将会重新变回完全透明的状态。

在最新的演示中,Milliron 和她的同事发现,将纳米晶体按照一个特定的架构进行排列,可以让电子和离子在玻璃材料和纳米晶体之间进行更快地移动,这意味着这种复合材料可以比以前快得多的速度在不同模式之间切换。他们表示,预计在2017年将把首款产品推向市场。

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