炎炎夏日,當(dāng)我們從露天停車場取車時(shí),開車門的一瞬間就會被襲來的熱浪所“震懾"住,這時(shí)我們通常都會將空調(diào)開到大,并把車門或車窗全部打開。這既耽誤了時(shí)間,又浪費(fèi)了汽油。有沒有一種方法可以杜絕這種情況發(fā)生呢? 智能玻璃已經(jīng)誕生了幾十年,但它的價(jià)格仍然相當(dāng)昂貴,并且只能在一些小眾的市場上應(yīng)用,例如新型波音客機(jī)的窗戶就采用了這種玻璃。但一種新型電致變色(electrochromic)窗戶玻璃可以根據(jù)電子電荷的增加或減少而發(fā)生顏色變化,其用途比現(xiàn)在市場上采用了其他技術(shù)的玻璃要多很多,而且價(jià)格也能更便宜。 目前,市售的玻璃材料只能阻擋陽光的可見光部分,不可見的近紅外光能夠順利通過,而這一部分卻是產(chǎn)生熱量的“大戶"。這種新型玻璃是由以Delia Milliron為首的科研人員開發(fā),她是得克薩斯大學(xué)的化學(xué)工程教授,這種玻璃可以選擇性地阻止可見光以及產(chǎn)生熱量的不可見光。它的性能現(xiàn)在已經(jīng)足夠,并計(jì)劃基于這些新的研究來建立原型生產(chǎn)線。
這種智能玻璃的關(guān)鍵技術(shù)在于,它的“框架"是由導(dǎo)電的納米晶體材料制成,并嵌入在玻璃材料中。納米晶體和玻璃材料具有不同的光學(xué)特性,其中當(dāng)所述材料被電子充電或放電后,材料會發(fā)生改變。納米晶體能夠阻擋近紅外光,也可以根據(jù)需要使其通過,而玻璃材料則可在透明狀態(tài)和阻擋可見光狀態(tài)間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。 這種“納米復(fù)合材料"能阻隔高達(dá)90%的近紅外光以及80%的可見光,而且除了標(biāo)準(zhǔn)的亮暗模式以外,它還擁有能夠降溫的特點(diǎn),給高樓大廈裝上它就能在炎炎夏日節(jié)省能源。這種玻璃材料的模式切換僅需短短幾分鐘,比目前已知的任何商業(yè)化電致變色玻璃材料都要快。加之更加便宜的價(jià)格,以及更可靠的制造工藝,這種材料有望走向主流。 他們的制造方法被稱為Heliotrope Technologies,這種方法和現(xiàn)在的電致變色玻璃制造商所采用的*不同,因?yàn)楹笳咭恢痹谂c低產(chǎn)量所斗爭。傳統(tǒng)的制造技術(shù)依靠能源密集的工序,而Heliotrope Technologies旨在通過在玻璃薄膜上鍍層的解決方案來商業(yè)化,這種方法更快,并且需要更少的能量。 Milliron研發(fā)的技術(shù)其工作原理就像是一塊充電電池。試想一下,設(shè)備開始時(shí)是透明,明亮的狀態(tài)。施加一定量的電壓后,就會為納米晶體充電從而激活“開關(guān)",這就可以讓它*吸收近紅外光。如果該裝置的充電時(shí)間足夠長,玻璃材料也會開始帶電,從而變暗。而中斷充電后玻璃將會重新變回*透明的狀態(tài)。 在新的演示中,Milliron和她的同事發(fā)現(xiàn),將納米晶體按照一個(gè)特定的架構(gòu)進(jìn)行排列,可以讓電子和離子在玻璃材料和納米晶體之間進(jìn)行更快地移動,這意味著這種復(fù)合材料可以比以前快得多的速度在不同模式之間切換。他們表示,預(yù)計(jì)在2017年將把產(chǎn)品推向市場。 如果您也在進(jìn)行材料研究,需要相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器,可以,我們可以為你提供、的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。 |
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