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新型智能调光玻璃,明暗转换只要一分钟

发布时间:2019-04-22

近日,斯坦福大学的研究人员开发了一种新型智能调光玻璃,它可以在1分钟内实现透明与不透明状态的自由转换。

与市面上已有的调光玻璃不同,这种新型玻璃采用了全新技术,若能成功量产,我们告别现有普通玻璃的目标则指日可待。

正如斯坦福大学的Michael McGehee教授所说:“我们并不是在现有产品的基础上作微调,而是提供了一个截然不同的解决方案。”

“在研发的过程中,我们也会经常问自己:怎样才能实现这款产品明暗交替速度快,且兼具良好性能。最后,我们终于在玻璃研发上找到了突破口。”

市面上已有的一种调色玻璃,就应用于波音787飞机上,这种玻璃首次替换掉了传统的百叶窗,乘客只需按一下按钮,玻璃的颜色就可以从透明转成深蓝色。

它的工作原理是,玻璃夹层注入化学凝胶,通过电流引起化学反应,从而改变玻璃的透明度。

但这种玻璃窗存在一些弊端:

首先,原材料成本昂贵,比如氧化钨;其次,变色时间长,通电后需要20分钟左右才能变换颜色,第三,这种化学反应引起的变色会随着时间增加自动变回透明状态,这些都会影响乘客的乘坐体验。

而此次斯坦福大学的研究成果有哪些独特之处?

McGehee团队研发的这款新型玻璃,导体是一种由铂纳米粒子合成的透明铟锡氧化物溶液,它通过溶液中的铜和另外一种金属的运动遮挡光线。

开关一打开,玻璃中的金属离子就自动实现物理遮光。在玻璃处于透明状态时,玻璃的透光率为80%;在变暗时,光线射入率低于5%。

研究人员不断切换玻璃的明暗状态,频率高达5500次,并未发现其透光性有变化,这表明该产品非常耐用,且具有量产潜力。

在投入到我们日常生活中之前,它需要完成量产。

只是这款玻璃目前只是原型设计,它只有5cm x 5cm大,无论针对个人还是商务,都还无法投入使用。

除此之外,想要量产也面临很多艰巨挑战,比如要具有价格优势,要比市面上已有的玻璃便宜才行。该团队目前将它的成本目标定为比现有调色玻璃低50%。

而如果真能实现的话,这种新型产品的后续应用范围也是相当广泛。

McGehee说道:“我们对这款产品相当期待,因为它还有望调节室内和车内的阳光照射,让室内更凉爽,也能省下不少电费,我们对它的前景非常看好。”

该项研究发表于Joule杂志。

蝌蚪五线谱编译自sciencealert,译者 一粒宸,转载须授权

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