智能玻璃或让人类告别窗帘
2013-08-19 13:51:42 来源:BWCHINESE中文网 浏览次数:0
BWCHINESE中文网讯,大型橱窗能提供光线和景观,但是对于节能和保护隐私通常无能为力。玻璃在冬天会将热量向外传送,而在夏天又会把外面的热量吸收到屋里。唯一实际的解决办法就是挂上窗帘或使用百叶窗。
据新华网报道,在8月14日一期的《自然》杂志上科学家发布一项实验成果。现在出现了一种新的玻璃,它像变色龙那样改变颜色,能从不透明变成透明,还能根据不同的光线波长作出调节。对于拥有巨大玻璃橱窗的建筑,它可以加强其能源效率,从而为房屋主人免去选择窗帘的辛苦。
这种玻璃是加利福尼亚州伯克利劳伦斯国家实验所(LBNL)和巴塞罗那自治大学的科学家们研制出来的。它用铌酸盐制造。铌酸盐是一种化合物,由铌和氧两种元素组成。这些成份同纳米级别的铟锡氧化物(ITO)晶体进行混合。ITO用于制造触摸屏,记录手指何时接触屏幕。
如此形成的材料称作玻璃,因为它具备玻璃的结构特性:其中的分子混杂为一团,没有清晰的模式,就像液体那样。但是与液体不同,玻璃不能流动。
为了制造这种智能玻璃,研究人员将铌酸盐溶解在水中,然后加入ITO的纳米晶体。这些铌酸盐分子同ITO相连结,形成微小的团簇。LBNL的材料科学家迪莉娅•米尔利龙领导了这项研究。她说:“技巧在于如何制造纳米晶体。”米尔利龙说,除此之外,实验涉及的化学相对简单,整个过程都是在室温下进行的。
然后,研究人员通过加热该溶液来让它蒸发。于是,铌酸盐-ITO混合物转变成一种无固定形状的物体——一种玻璃。
接下来,科学家将这种铌酸盐玻璃层放在一个电极上,然后在玻璃上涂上一层电解液,接着加上另一个电极。当科学家给两个电极通电时,玻璃改变了它的透明度。加上4伏特电压时,玻璃完全透明。但加上2.3伏电压时,该玻璃可以阻隔近红外光。通1.5伏电压时,它可以阻隔可见光和近红外光。
通电可以改变纳米晶体的结构,因此这种玻璃就能阻隔某种波长的光。
在实际使用中,这种智能玻璃将作为一种数微米厚的薄层附着在普通玻璃上。研究人员还需要做更多工作,才能让这种智能玻璃成为各种建筑物上的固定装置。
文章仅代表作者观点,并不代表网站观点和对其真实性负责,目的在于传递信息