新型智能調光玻璃,明暗轉換隻要一分鐘
Stanford Energy / YouTube
近日,斯坦福大學的研究人員開發了一種新型智能調光玻璃,它可以在1分鐘內實現透明與不透明狀態的自由轉換。
與市面上已有的調光玻璃不同,這種新型玻璃採用了全新技術,若能成功量產,我們告別現有普通玻璃的目標則指日可待。
正如斯坦福大學的Michael McGehee教授所說:「我們並不是在現有產品的基礎上作微調,而是提供了一個截然不同的解決方案。」
「在研發的過程中,我們也會經常問自己:怎樣才能實現這款產品明暗交替速度快,且兼具良好性能。最後,我們終於在玻璃研發上找到了突破口。」
市面上已有的一種調色玻璃,就應用于波音787飛機上,這種玻璃首次替換掉了傳統的百葉窗,乘客只需按一下按鈕,玻璃的顏色就可以從透明轉成深藍色。
它的工作原理是,玻璃夾層注入化學凝膠,通過電流引起化學反應,從而改變玻璃的透明度。
但這種玻璃窗存在一些弊端:
首先,原材料成本昂貴,比如氧化鎢;其次,變色時間長,通電後需要20分鐘左右才能變換顏色,第三,這種化學反應引起的變色會隨著時間增加自動變回透明狀態,這些都會影響乘客的乘坐體驗。
而此次斯坦福大學的研究成果有哪些獨特之處?
McGehee團隊研發的這款新型玻璃,導體是一種由鉑納米粒子合成的透明銦錫氧化物溶液,它通過溶液中的銅和另外一種金屬的運動遮擋光線。
開關一打開,玻璃中的金屬離子就自動實現物理遮光。在玻璃處於透明狀態時,玻璃的透光率為80%;在變暗時,光線射入率低於5%。
研究人員不斷切換玻璃的明暗狀態,頻率高達5500次,並未發現其透光性有變化,這表明該產品非常耐用,且具有量產潛力。
在投入到我們日常生活中之前,它需要完成量產。
只是這款玻璃目前只是原型設計,它只有5cm x 5cm大,無論針對個人還是商務,都還無法投入使用。
除此之外,想要量產也面臨很多艱巨挑戰,比如要具有價格優勢,要比市面上已有的玻璃便宜才行。該團隊目前將它的成本目標定為比現有調色玻璃低50%。
而如果真能實現的話,這種新型產品的後續應用範圍也是相當廣泛。
McGehee說道:「我們對這款產品相當期待,因為它還有望調節室內和車內的陽光照射,讓室內更涼爽,也能省下不少電費,我們對它的前景非常看好。」
該項研究發表於Joule雜誌。
蝌蚪五線譜編譯自sciencealert,譯者 一粒宸,轉載須授權
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