每當(dāng)一到炎炎夏日，我們從露天停車場取車時(shí)，在開車門的一瞬間就會(huì)被襲來的熱浪所 震懾 住，這時(shí)我們通常都會(huì)將空調(diào)開到最大，并把車門或車窗全部打開。這既耽誤了時(shí)間，又浪費(fèi)了汽油。有沒有一種方法可以杜絕這種情況發(fā)生呢?雖然智能玻璃已經(jīng)誕生了幾十年，但它的價(jià)格仍然相當(dāng)昂貴，并且只能在一些小眾的市場上應(yīng)用，例如新型波音客機(jī)的窗戶就采用了這種玻璃。
但一種新型電致變色(electrochromic)窗戶玻璃可以根據(jù)電子電荷的增加或減少而發(fā)生顏色變化，其用途比現(xiàn)在市場上采用了其他技術(shù)的玻璃要多很多，而且價(jià)格也能更便宜。
目前，市售的玻璃材料只能阻擋陽光的可見光部分，不可見的近紅外光能夠順利通過，而這一部分卻是產(chǎn)生熱量的 大戶 。這種新型玻璃是由以Delia Milliron為首的科研人員開發(fā)，她是得克薩斯大學(xué)的化學(xué)工程教授，這種玻璃可以選擇性地阻止可見光以及產(chǎn)生熱量的不可見光。它的性能現(xiàn)在已經(jīng)足夠優(yōu)秀，并計(jì)劃基于這些最新的研究來建立原型生產(chǎn)線。
這種智能玻璃的關(guān)鍵技術(shù)在于，它的 框架 是由導(dǎo)電的納米晶體材料制成，并嵌入在玻璃材料中。納米晶體和玻璃材料具有不同的光學(xué)特性，其中當(dāng)所述材料被電子充電或放電后，材料會(huì)發(fā)生改變。納米晶體能夠阻擋近紅外光，也可以根據(jù)需要使其通過，而玻璃材料則可在透明狀態(tài)和阻擋可見光狀態(tài)間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
這種 納米復(fù)合材料 能阻隔高達(dá)90%的近紅外光以及80%的可見光，而且除了標(biāo)準(zhǔn)的亮暗模式以外，它還擁有能夠降溫的特點(diǎn)，給高樓大廈裝上它就能在炎炎夏日節(jié)省能源。這種玻璃材料的模式切換僅需短短幾分鐘，比目前已知的任何商業(yè)化電致變色玻璃材料都要快。加之更加便宜的價(jià)格，以及更可靠的制造工藝，這種材料有望走向主流。
他們的制造方法被稱為Heliotrope Technologies，這種方法和現(xiàn)在的電致變色玻璃制造商所采用的完全不同，因?yàn)楹笳咭恢痹谂c低產(chǎn)量所斗爭。傳統(tǒng)的制造技術(shù)依靠能源密集的工序，而Heliotrope Technologies旨在通過在玻璃薄膜上鍍層的解決方案來商業(yè)化，這種方法更快，并且需要更少的能量。
Milliron研發(fā)的技術(shù)其工作原理就像是一塊充電電池。試想一下，設(shè)備開始時(shí)是透明，明亮的狀態(tài)。施加一定量的電壓后，就會(huì)為納米晶體充電從而激活 開關(guān) ，這就可以讓它完全吸收近紅外光。如果該裝置的充電時(shí)間足夠長，玻璃材料也會(huì)開始帶電，從而變暗。而中斷充電后玻璃將會(huì)重新變回完全透明的狀態(tài)。
在最新的演示中，Milliron和她的同事發(fā)現(xiàn)，將納米晶體按照一個(gè)特定的架構(gòu)進(jìn)行排列，可以讓電子和離子在玻璃材料和納米晶體之間進(jìn)行更快地移動(dòng)，這意味著這種復(fù)合材料可以比以前快得多的速度在不同模式之間切換。他們表示，預(yù)計(jì)在2017年將把首款產(chǎn)品推向市場，這將是廣大愛車之人的福音。