哈佛研究人員開發出可調透明度窗玻璃

大連玻璃廠
美國哈佛大學研究人員日前開發出一種新工藝,只需輕調電壓,就能迅速改變窗玻璃的透明度。
   此前也有研究人員開發可調透明度的窗玻璃,但都是基于電化學反應來實現調節功能,工藝成本較高。而哈佛研究小組的新技術是通過改變材料的幾何結構來調節窗玻璃透明度的。
   哈佛大學工程與應用科學學院研究人員在最新一期美國《光學快報》雜志上報告說,他們開發的新型可調窗玻璃中間是一層玻璃或者塑料材料,兩側覆蓋了透明、柔軟的彈性體,彈性體上又噴了銀納米線涂層。銀納米線涂層尺度很小,不會散射照射其上的光線。但是,當施加一個外部電壓時,情況就發生了變化。
   在外加電壓的作用下,兩側的銀納米線獲得能量向彼此運動,從而對彈性體擠壓導致其變形。由于銀納米線在表面的分布不均勻,所以彈性體也呈不均勻變形。這導致表面粗糙,散射光線,玻璃就會變得模糊。
   研究人員介紹說,關鍵一點是,整個變化過程發生在不到一秒鐘的時間內。此外,他們還發現,彈性體表面的粗糙程度與外加電壓相關。電壓值越高,表面就會變得越粗糙,玻璃也就越模糊。
   參與研究的塞繆爾·希安比喻說,“這就好像是一個冰凍的池塘。如果這個冰凍池塘表面是光滑的,那么就可以透過冰看到下面,但如果冰表面有很多劃痕,就什么都看不到了。”
   此前基于化學反應的可調玻璃,利用的是基于真空沉積的鍍膜方法,成本高且工藝復雜。哈佛研究負責人戴維·克拉克說,他們研發的這一新工藝實質上是一種物理變化,因此整個過程更加簡單,成本也更低,更有可能實現商業量產。比如銀納米線涂層可以直接噴涂或者粘貼到彈性體上,適宜應用到大型建筑的玻璃上。
   研究人員下一步將嘗試使用更薄的彈性體,這樣只需要更低的電壓就可以調節透明度。
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