Что такое умное стекло

Умное стекло изменяет свои свойства в ответ на внешние раздражители, наиболее распространены термохромное, электрохромное и фотохромное стекло.

Умное самозатемняющееся стекло
Умное самозатемняющееся стекло становится непрозрачным, когда вы закрываете дверь на ключ. И наоборот.

Умные материалы — это материалы, специально разработанные для того, чтобы иметь одно или несколько свойств, которые будут изменяться желаемым образом в ответ на ожидаемые внешние раздражители. Таким образом, умное стекло — это тип стекол, которые изготавливаются с использованием этой категории материалов. Они бывают нескольких видов, но наиболее распространены термохромные, электрохромные и фотохромные стекла.

Как устроено умное стекло
Как устроено умное стекло, credit: energy.gov

Термохромное стекло меняет свой цвет (обычно оттенок) в ответ на изменение температуры внешней среды. Оно достаточно отзывчиво, чтобы демонстрировать прямую реакцию на солнечный свет, пропуская больше света (т.е. стает более прозрачным), когда солнце светит не так ярко. Такой эффект позволяет контролировать количество света в помещении, а также энергопотребление на обогрев или охлаждение в зависимости от погоды. Термохромные окна обычно изготавливаются слоями, как показано на рисунке выше.

Электрохромное стекло меняет свой цвет (или оттенок) в зависимости от величины электрического напряжения, приложенного к стеклу. Эти типы стекол часто используются для окон и внутрикомнатных перегородок, поскольку они позволяют окрашивать стекло по желанию пользователя, например, для удобства или уединения. Электрохромные стекла обеспечивают больший контроль, чем термохромные, но для их функционирования требуется иметь возможность контролировать напряжение.

Наконец, фотохромное стекло также имеет аналогичный эффект — оно реагирует на присутствие света, а не тепла, как это делают термохромные стекла. Именно поэтому его часто используют в очках для автоматического затемнения.

Умное стекло бывает и других видов, например, оно может иметь в составе жидкие кристаллы с дисперсными частицами и диспергированными полимерами (PDLC). Хотя, на самом деле, эти материалы используются в качестве слоя между обычными стеклами. Как и электрохромное стекло, PDLC меняет свой оттенок от приложения напряжения, но при этом реагирует намного быстрее, чем электрохромные материалы.

Умное стекло PDLC
credit: glass-apps

Технически говоря, к обычным стеклам часто добавляют дополнительное умное остекление, которое помогает создавать описанные здесь эффекты, поэтому окна из этих материалов, как правило, строятся слоями. Движение ионов или электронов через слои часто может быть основой для изменения оттенка стекла. Таким образом, умное стекло обычно представляет собой комбинацию обычного стекла и различных покрытий, тонких пленок или PDLC.

1

Что Вы об этом думаете?

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *