玻璃也智能——变色玻璃中的黑科技
变色玻璃是指在某些条件下(例如光,温度,电场,表面压力等)变化的玻璃,当这些应用条件消失时,它们可以返回到初始状态,即颜色 - 更改是可逆的。根据颜色变化的不同原理,可以将其分为光致变色玻璃,热色玻璃,电染色玻璃和力诱导的玻璃等。最常见的是光致变色玻璃和电致变色玻璃。
光色素玻璃
光致变色玻璃是通过向玻璃原材料中添加特殊的光敏材料来制作的,最常见的是银卤化物。卤化物本身是无色的,但是当暴露于阳光下时它不稳定,并且很容易被分解为银原子和卤素原子。银原子聚集在一起形成胶体。该胶体银具有强大的吸收能力,因此玻璃的颜色将变得更暗。当去除阳光时,银原子和卤素原子将重新反应并结合到无色的卤化物中,玻璃将恢复透明度。
光致变色玻璃最成功的应用是玻璃杯。它们在室内时是普通的眼镜,但是在户外时,它们可以用作太阳镜。每个人都不应该不熟悉这种玻璃。我相信每个人都有或多或少的朋友在周围戴着变色的眼镜。在户外拍摄大照片时,它们绝对是人群中最美丽的男孩。
电染色玻璃
坐在波音787上的朋友(尤其是那些喜欢前辈的人)可能会注意到它的窗户很特别kaiyun全站网页版登录,没有盲人。相反,它们是一个按钮,可以调整窗户的颜色,浅色和黑暗,总共有5个不同的状态。乘客可以根据需要照亮或调暗玻璃。当然,在特殊情况下,船长还可以统一地控制窗户的颜色。
▲波音787窗户没有百叶窗和调光按钮
▲不同颜色的窗户
这是怎么做到的?显然kaiyun.ccm,上述光子玻璃无法再满足需求。毕竟,外部照明条件不能由人控制,因此光致变色玻璃的光和黑暗自然无法按照他们的意愿做。波音787使用的玻璃是一种玻璃,可以通过使用电力(称为电染色玻璃)来控制玻璃的亮度和黑暗。
电染色玻璃是两个玻璃底层之间的导电介电,并且通过施加电场或电流来改变中间介质的颜色和透明度,从而更改玻璃的颜色状态。如下图所示,电染色玻璃通常由几层结构组成。
透明导电层 - 是一种具有高光传递和电导率的导电膜。普通玻璃本身无法传导电力。添加两个透明导电层后,可以形成导电玻璃。透明导电层的质量直接影响电致色玻璃的性能。
电染料层 - 电子和离子的杂交导体,是电染色玻璃的核心部分,在电场的作用下可能发生颜色变化。需要大型的色度调节范围,更好的周期稳定性和较短的响应时间。
电解质层 - 用于在颜色变化反应期间进行离子。有必要具有高离子透射率和低电子透射率,目的是仅允许离子尽可能通过并防止电子通过。
离子存储层 - 也是电子和离子的混合导体,用于提供和存储变色所需的离子,通常使用可逆的氧化还原物质。
在理解其结构之后,具体原则是什么?将电压添加到玻璃的导电层后,离子存储层中的离子穿过电解质层并进入电色层,该层与电染料层中的物质结合在一起,以化学反应,以便玻璃具有一个具体颜色。电压的大小将影响进入电致色层的离子数,并且可以通过控制电压的大小来实现颜色深度的调节。切断电源后,离子穿过电致色层并返回离子存储层,玻璃返回其初始状态。
这不是很神奇吗?借助电染色玻璃,即使在白天,将窗户变成最黑色的颜色也会营造出夜晚的气氛,好像深夜空在您旁边,使您立即入睡。喜欢看到风景的朋友,如果将窗户转换为不同的颜色,他们也会感到惊讶。有了这种改变色彩的玻璃,您可以遮荫并看到风景!
▲在自然和昏暗的窗户外面的窗户外面
▲在自然光和深光下的风景
▲在自然和深光下的日落
想象一下,如果将来使用电染色玻璃在汽车上使用电玻璃,您将不再需要使用胶卷;如果您在家里的窗户上使用它,似乎没有窗帘,窗帘也将面临被替换的风险。如果您想谈论这种玻璃的缺点,那可能很昂贵!
电子控制的雾化玻璃
当涉及到电致变色玻璃时,我们必须提及另一种类型的玻璃,该玻璃也通过电力改变了其状态:开关按钮可用于控制玻璃以变得原子化或透明状态。我们称其为电子控制的原子玻璃。 。
这是什么原则?
电子控制的原子玻璃在两层玻璃的中间具有变暗膜,并且在调光膜中有液晶物质。在自然状态下,液晶分子不规则地排列,光散射到液晶分子到各个方向,从而导致玻璃出现在雾化状态。当启动时,液晶分子成为常规的定向排列,以便光可以正常传递,从而呈现透明的状态。
无论是在家里的酒店还是淋浴室里,这种玻璃都非常实用。使用时,雾化状态可以保护个人隐私,并且透明状态可以使空间更明亮。一些朋友可能不得不担心。浴室或浴室中使用电气控制的雾化玻璃。如果有停电怎么办?变得透明不是很尴尬吗?如果您有这样的疑问,那么大姐姐就必须批评您,并且没有认真阅读文章。该玻璃只有在上电时才透明,并在电源关闭时会被雾化,因此根本不必担心。只要您不将按钮放在外部控制开关上,就可以安全。
当然,电子控制的原子玻璃也可以在家里的各个窗户上使用,因此窗帘可以再次摆放。我忍不住叹了口气,因为技术改变了生活!
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参考:
[1]。电染色玻璃的结构和组成[J]。江苏建筑材料kaiyun全站登录网页入口,2019年(04):81。
[2] YU,Tong Shuai。电致色玻璃的研究和应用[J]。 Glass,2014,41(12):40-43。