“智能玻璃”可以调整出光和热

研究人员制作玻璃,可以适应各种可见光,红外辐射或两个简单的通过调整电压。发射可见光而吸收红外允许建筑保持明亮,明亮的,而阻塞很大一部分的热量。Windows使用这种玻璃可以降低建筑物的能耗减少空调的需要在炎热的天。

眼镜生产等过渡金属氧化物的氧化铌、钨氧化物显示电镀铬,这意味着,随着玻璃的电势的改变,玻璃减轻或更深了。添加一层薄薄的玻璃标准石英玻璃窗口,加上一层电解质和对电极,把窗户变成一个电化学的电池。玻璃的潜力,因此它的色彩,可以简单地通过应用电流控制。

“智能”windows基于这一原则建立用于显示和商用版本已经安装在行政会议室和企业游说团体。但这类设备的电镀铬主要是局限于光谱的可见区域。

迪莉娅迪莉娅·米莉蓉的集团在加州劳伦斯伯克利国家实验室和他的同事们从西班牙合成材料科学研究所组成的一个复合氧化铟锡(ITO)纳米晶体嵌入在一个非晶态氧化铌玻璃矩阵。为了实现这一点,他们结合ITO纳米晶体与niobium-containing离子称为polyoxometalate (POM)集群解决方案和蒸发溶剂离开电影。POM集群形成共价键的壳在ITO纳米晶体时变成了玻璃基体加热到400°C。这个反应过程远比传统的方法更简单的控制基于thermally-induced nanocrystal-glass生产复合材料的相分离。

ITO纳米晶体和铌氧化物玻璃都是电致变色的,但在不同电势,至关重要的是在电磁波谱的不同部分。当玻璃没有潜在应用,它传输红外和可见辐射。一个负电压应用到玻璃降低了ITO纳米晶体,在这减少状态,他们吸收红外线。作为潜在的玻璃更加消极,氧化铌矩阵本身发展本地减少国家吸收可见光子。

这两种效应在一起产生一个玻璃之间可以调整完全透明,选择性透射可见光和不透明度。值得注意的是,氧化铌焊接中断网络创造的ITO导致氧化铌矩阵可见光吸收5倍时减少纯铌氧化物玻璃。

迪莉娅·米莉蓉承认工作最初的概念。目前,金属锂电致变色玻璃具有液态电解质和对电极,这将是可行的在一个窗口。整合我们的活跃玻璃固态电解质和透明的对电极,适用于一个真正的窗口原型,是我们当前研究的主题,”她说。他们也在探索替代纳米ITO为了提高红外过滤和降低成本。迪莉娅·米莉蓉希望它最终可能只增加10 - 15%的成本窗口。

Claes-Goran Granqvist专家智能窗户在瑞典乌普萨拉大学的印象。”这一事实可以使用这些纳米粒子的氧化铟阻断红外是迪莉娅已经开发了一个新的想法,”他说。”在这篇文章中,该集团还进一步把它一个阶段和使用嵌入的电镀铬材料。不过,”他警告说,50%的太阳能位于可见光谱,和你永远不可能阻止热量没有黑暗的窗外。