新一代智能變色窗戶

2017.09.09 09:58AM
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草根影響力新視野 編譯 鍾藝

來源

Smart Shades: High-Tech Windows Can Turn Dark in Just 1 Minute

MON

圖片來源:Yue et al./Joule 2017

根據一項新的研究顯示,新研發的智能窗戶技術可以在不到1分鐘的時間內將玻璃從透明度變為黑色,進而幫助建築物的供暖和製冷成本降低20%。

8月9日在Joule雜誌上發表的一項研究描述中表明,斯坦福大學工程師開發的智能窗戶與現有的變色動態窗戶相比是完全不同的原理。在智能窗戶中,使用的是含有金屬離子的聚合物凝膠,研究員將其放置在透明電極的頂部。當給窗戶施加電壓時,金屬離子會布滿電極板,讓窗戶阻斷所有波長的光。在施加反向電壓時,窗戶又會切換到透明狀態。

斯坦福大學材料科學與工程教授Michael McGehee表示,與現有的電致變色窗口技術相比,該智能窗戶所採用的變色方法優勢顯著。

McGehee告訴Live Science,很多消費者都希望建築物能裝有能自動變色的窗口,但是消費者的購買需求不強烈,這類窗戶的需求度遠遠不夠,而這原因大多在於目前變色窗戶所用的材料是成本昂貴的變色納米材料,窗戶賣價太貴。而目前他的團隊所採用的材料為聚合物,原材料本身的成本就低,所以在售價上可 以下降的空間比較大。窗戶因為消費者大多可以接受而將被廣泛使用。

據McGehee說,這項新的智能變色窗戶技術目前在飛機汽車領域應用最為廣泛。例如,波音公司將787 Dreamliner噴氣客機配備著色窗,一些豪華汽車製造商也使用該項技術製造後視鏡。雖然目前的應用實例還不夠多,但是可以預想在不久的將來,智能變色窗戶將更為廣泛的出現在人們的生活中,例如應用於各種建築物。

McGehee解釋,帶色窗戶可以調節進入房間的光線,從而將建築整體的採暖和製冷成本降低20%左右。除了完全透明或完全黑暗的模式,智能變色窗戶還可以部分著色,過濾掉一些光線。房間內的人們雖然將窗戶顏色改變,但是仍然能夠清楚地看到外面,就像戴太陽眼鏡一樣。例如乘機時,當乘客將向窗戶擋板放下避免光線刺眼時,乘客也就不能再看到任何的外界風景。若飛機採用了可以不完全遮光的智能變色窗戶,乘客在減少眩光的同時還能繼續欣賞天空美景。

與早期的技術相比,新的變色窗戶更加耐用,這要歸功於使用了不會因陽光照射而降解的金屬。實驗過程中,研究人員開啟和關閉窗戶至少5,500次,然而窗戶對光線的阻隔效果沒有絲毫衰減。

有了這樣的窗戶,或許我們以後不用在房間里掛窗帘了,它可以遮陽,也可以降低房間溫度,還不影響內部居住者的視野。由此來看,隨著這項科技的實用普及,窗帘製造商可能會「危機重重」。

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