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智能玻璃,按需调节明暗冷热
 

        入秋之后,天气渐渐转凉,然而很多人都不会忘记刚刚过去的炎夏。在有些城市,空调用电成为全市最高负荷。这种情形下,如果有一种可自动调节冷热的玻璃安在窗户上,那该省多少电啊!

        这个看似疯狂的想法,因一项最新的研究成果而具备了实现的可能—最近,科学家开发出了一种智能玻璃,据称可以按照需要调节进入玻璃的光线,从而实现明暗可控、冷热可调。据悉,这种功能是通过一层超薄的纳米涂层实现的,其技术核心是一种经过重新设计的电致变色材料,由氧化铟锡纳米晶体和嵌入在玻璃基质中的氧化铌组成。

        据天津工业大学材料科学与工程学院教授赵永男介绍,普通玻璃对光的遮挡是不分波段的,所以通过普通玻璃进入室内的光线,除可见光外,还有产生热量的近红外光等。在玻璃表面涂上不同涂层,可以对不同波段的光进行有效阻挡,这样就可以有效调节光的明暗、强弱。

        此外,“电致变色”是指材料的光学属性(反射率、透过率、吸收率等)在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象,在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。赵永男说,具有这种性能的材料被称为电致变色材料。他进一步解释说:“电致变色材料被应用于玻璃,首先要有一层导电层,在实验中,我们常用锡化铟,即氧化铟锡纳米晶体,然后再加入其他东西。这些涂层本身就是一些纳米颗粒,很小,可以悬浮在水中或者溶剂中,我们可以把它做成类似于胶一样的东西,用混刷等方法镀在玻璃表面。”这次科学家开发出的智能玻璃,就是通过氧化铌等来实现其功能的。

        这种玻璃因节能而受到关注,其实,早在十年前,“节能玻璃”的概念就已经被提出。赵永男介绍,日本一家公司曾在报告里提到过一种设想,即室内所有的玻璃都能起到太阳能电池板的作用。赵永男特别指出,涂层所用的材料不同,玻璃的功能也会各异—若在玻璃中加入能起到催化作用的涂层,那么在光的作用下,玻璃可起到清除有害气体的作用,还有的智能玻璃则可以具备抗油污的效用。

        如今的很多建筑都被大量玻璃所覆盖,在玻璃与人类生活的关系越来越紧密的今天,智能玻璃的开发,无疑会给人们的生活带来极大便利。


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