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可切换智能玻璃:现代空间的革命性技术

TIME: 2022-11-22     READ: 48    AUTHOR:

什么是可切换智能玻璃?

可切换智能玻璃是一种夹层玻璃面板,由多层组成,包括聚合物基体、液晶薄膜和导电涂层。该薄膜放置在两个玻璃层之间,可以通过施加低压电流来打开和关闭。当电流关闭时,液晶会散射光,玻璃会变得不透明。当电流打开时,液晶排列并允许光线通过,使玻璃变得透明。

可切换智能玻璃是一项引人入胜的技术,近年来越来越受欢迎。这种创新的玻璃让您可以通过轻按开关或简单的语音命令来改变其透明度。本文探讨了可切换智能玻璃是什么、它是如何工作的、它的类型、优点、缺点以及它在不同行业的各种应用。

可切换智能玻璃是一种智能材料,可以根据需要改变其光学特性,从透明到不透明或介于两者之间。这项技术为建筑师、设计师和房主开辟了新的可能性,他们希望在享受自然光和畅通无阻的视野的同时增强隐私、安全和能源效率。

可切换智能玻璃是如何制成的?

可切换智能玻璃是一种高度工程化的产品,涉及先进的制造技术。可切换智能玻璃的制作过程通常包括以下步骤:

  1. 涂层:在玻璃基板上涂上一层薄薄的氧化铟锡 (ITO)。该涂层充当电极并允许将电场施加到玻璃上。

  2. 层压:将两块或多块玻璃板层压在一起,中间夹有液晶膜。液晶薄膜由均匀分散在整个聚合物基质中的微小液晶滴组成。

  3. 排列:使用强磁场将液晶滴排列在特定方向。这种对准对于可切换智能玻璃的性能至关重要。

  4. 封装:然后将夹层玻璃封装在真空密封室中,其中使用特殊的聚合物材料填充玻璃板之间的空间。

  5. 接线:电线连接到玻璃上的电极以允许施加电场。

一旦制成可切换的智能玻璃,就可以使用开关或遥控器来控制它以改变其透明度。当在玻璃上施加电场时,液晶滴会以允许光线穿过的方式排列,从而使玻璃变得透明。移除电场后,液滴会回到原来的位置,散射光线并使玻璃变得不透明。

总的来说,制造可切换智能玻璃的过程很复杂,需要专门的设备和专业知识。然而,最终结果是一种比传统玻璃具有许多优势的产品,并且越来越多地用于各种应用。

可切换智能玻璃如何工作?

可切换智能玻璃的工作原理可切换玻璃开启和关闭状态示例

可切换智能玻璃的工作原理是电致变色,涉及材料响应电流的可逆氧化和还原。玻璃上的导电涂层充当电极,液晶薄膜充当电解质。当施加电压时,离子穿过电解质并改变电极的氧化态,从而改变其光学特性。

可切换智能玻璃的类型

可切换智能玻璃有多种类型,包括:

聚合物分散液晶 (PDLC) 玻璃

PDLC玻璃是最常见的可切换智能玻璃。它由充满微小液晶液滴的聚合物基质组成。当电流关闭时,液滴会散射光,使玻璃变得不透明。当电流打开时,液滴排列并允许光线通过,使玻璃透明。

SPD智能玻璃(悬浮粒子装置)

SPD 智能玻璃由两层导电玻璃和一层悬浮颗粒组成。当电流关闭时,粒子随机定向并散射光,使玻璃变得不透明。当电流打开时,粒子排列并允许光线通过,使玻璃透明。

电致变色玻璃

电致变色玻璃由夹在两层玻璃之间的一层薄薄的电致变色材料组成。当施加电压时,材料会改变颜色并变得更暗,从而减少通过的光量。

使用可切换智能玻璃的优势

可切换智能玻璃具有多种优势,包括:

  • 隐私:智能玻璃可以通过从透明切换到不透明来提供即时隐私,使其成为办公室、会议室和其他保密性至关重要的私人空间的理想选择。

  • 能源效率:可切换的智能玻璃可以通过控制进入建筑物的阳光和热量的量来减少能源消耗,从而减少对空调和照明的需求。

  • 安全和保障:智能玻璃可以用作安全功能,因为它可以防碎和防弹。它还可以防止紫外线辐射,紫外线辐射会损坏家具和艺术品。

  • 美学:智能玻璃可以通过提供时尚、现代和高科技的外观来增强空间的外观和感觉。

使用可切换智能玻璃的缺点

可切换智能玻璃也有一些缺点,包括:

  • 成本:智能玻璃比传统玻璃更贵,这使得一些个人和企业不太容易接触到它。

  • 电源:智能玻璃需要持续供电以保持其透明度,这在停电期间或在偏远地区可能是个问题。

  • 维护:智能玻璃比传统玻璃需要更多的维护,因为它需要定期清洁以保持其清晰度。

可切换智能玻璃的应用

可切换智能玻璃在各个行业都有广泛的应用,包括:

曲面可切换智能玻璃用于办公室的弧形可切换智能玻璃示例

建筑行业的智能玻璃

可切换智能玻璃在建筑行业越来越受欢迎,用于建筑物、立面和幕墙。智能玻璃可用于创建动态立面,根据天气条件、中的时间或用户偏好改变其外观。它还可以用于创建隐私屏幕和分区。

汽车行业的智能玻璃

可切换智能玻璃也用于汽车行业,用于天窗、窗户和镜子。智能玻璃可以为乘客提供清晰的外界视野,同时保护他们免受紫外线辐射和过热的伤害。它还可用于创建隐私屏幕并减少眩光。

医疗行业的智能玻璃

可切换智能玻璃用于医院、诊所和其他医疗机构,为患者和医疗专业人员提供隐私保护。它还可用于创建动态墙,根据患者的需要、心情或偏好改变其外观。

酒店业中的智能玻璃

可切换智能玻璃用于酒店、餐厅和其他接待场所,以创造私人空间,如贵宾室、会议室和用餐区。智能玻璃还可用于创造身临其境的体验,例如响应用户动作和手势的交互式墙壁和地板。

零售业中的智能玻璃

可切换智能玻璃用于零售店和购物中心,以创建动态店面和展示柜。智能玻璃还可用于为顾客提供独特的购物体验,例如展示不同服装和配饰的交互式镜子和更衣室。

航空业智能玻璃

可切换智能玻璃用于飞机和机场,为乘客提供清晰的外界视野,同时保护他们免受紫外线辐射和过热。智能玻璃还可用于创建隐私屏幕并减少眩光。

可切换智能玻璃的成本

可切换智能玻璃是一项相对较新的技术,因此,它可能比传统玻璃更昂贵。可切换智能玻璃的成本因尺寸、类型和应用等因素而异。

一般来说,可切换智能玻璃的成本从每平方英尺 200 美元到 600 美元不等,具体取决于项目的复杂性和所需的定制级别。然而,成本可能会被该技术提供的节能和其他好处所抵消。

在评估可切换智能玻璃的成本时,重要的是要考虑长期收益和潜在投资回报。例如,可切换的智能玻璃有助于降低供暖和制冷成本、增强隐私并改善建筑物的美感,从长远来看可能会增加其价值。

总体而言,可切换智能玻璃的成本可能高于传统玻璃,但在为您的下一个项目考虑这项创新技术时,权衡收益和潜在的成本节约非常重要。

比较表:可切换智能玻璃与传统玻璃

特征可切换智能玻璃传统玻璃
透明度控制是的
能源效率是的
隐私控制是的有限的
维护低的高的
安装需要电气连接标准安装
隔音有限的有限的
成本更高降低
耐用性高的标准

比较表:可切换智能玻璃与传统玻璃

这张比较表突出了可切换智能玻璃与传统玻璃之间的主要区别。可切换智能玻璃提供传统玻璃无法实现的透明度控制、能源效率和隐私控制。与传统玻璃相比,可切换智能玻璃还需要较低水平的维护并具有更高水平的耐用性。

然而,可切换智能玻璃通常比传统玻璃更昂贵。这两种玻璃的隔音能力都有限。最后,可切换智能玻璃需要电气连接才能安装,而传统玻璃可以使用标准方法安装。