技術(shù)前沿：電致變色玻璃窗你見(jiàn)過(guò)嗎？

【中玻網(wǎng)】智能玻璃已經(jīng)存在幾十年了，但價(jià)格相當(dāng)高，應(yīng)用范圍很窄，例如波音客機(jī)的窗戶。但一種新型的電致變色玻璃窗技術(shù)能通過(guò)添加或移去電荷使其顏色發(fā)生相應(yīng)改變，這比目前市面上所使用的技術(shù)更加靈活，價(jià)格也更加便宜。

　　商業(yè)化的材料只可以阻擋陽(yáng)光中的可見(jiàn)光部分，對(duì)于產(chǎn)生熱的不可見(jiàn)的近紅外光部分不起作用。美國(guó)德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校（University of Texas at Austin）化學(xué)工程教授Delia Milliron團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了一種新型玻璃，可以有選擇性地阻擋產(chǎn)生熱量的近紅外部分以及可見(jiàn)光部分。Milliron說(shuō)該產(chǎn)品目前的性能已足夠優(yōu)良，計(jì)劃利用這一進(jìn)展建立一條生產(chǎn)線，進(jìn)一步推進(jìn)這一技術(shù)。

　　使得窗玻璃更加智能的關(guān)鍵是嵌入到玻璃材料中的由導(dǎo)電材料制成的納米晶“框架”。納米晶和玻璃材料本身具有明顯不同的光學(xué)性質(zhì)，將兩者復(fù)合能阻擋高達(dá)90%的近紅外光以及80%的可見(jiàn)光，而且在環(huán)境明亮和陰暗的情況下都保持“冷”，這在炎熱天氣下有助于建筑物的節(jié)能。

　　Milliron說(shuō)，這種制造方法稱為向日葵技術(shù)（Heliotrope Technologies），不同于目前電致變色玻璃制造商的低收益方法。傳統(tǒng)制造技術(shù)依賴類似于某些微電子制造的能源密集型技術(shù)，而這種向日葵技術(shù)旨在通過(guò)沉積溶液到玻璃薄膜上來(lái)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，這種技術(shù)更快且消耗的能量更低。

　　該技術(shù)原理與可充電電池很像。想象一下，器件一開始是透明的，很亮。施加一定的電壓，對(duì)納米晶進(jìn)行充電，使其吸收近紅外光。如果稍微延長(zhǎng)器件的充電時(shí)間，玻璃材料也將帶電，變得暗淡。對(duì)玻璃進(jìn)行放電，又重新恢復(fù)完全透明的明亮狀態(tài)。在較近的一次演示中，Milliron及其同事發(fā)現(xiàn)，以特定的結(jié)構(gòu)來(lái)排列納米晶，可以使電子和離子在玻璃材料和納米晶之間快速移動(dòng)，這意味著這種復(fù)合材料可以在短短的幾分鐘內(nèi)完成模式切換——比Milliron所知的任何商業(yè)電致變色玻璃材料都要更快。這種新材料的成本更低、制造技術(shù)更加可靠。

　　另外的好處是，此前推出的材料是棕色調(diào)，新的納米晶玻璃材料創(chuàng)造出了更加中性的藍(lán)色調(diào)，Milliron認(rèn)為這對(duì)于很多應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)說(shuō)可能是必選的。Heliotrope公司總裁Jason Holt希望公司在2017年將靠前批產(chǎn)品投入市場(chǎng)。