Химия - Смарт-стекло - Устройства со взвешенными частицами

01 марта 2011


Оглавление:
1. Смарт-стекло
2. Преимущества и недостатки
3. Полимерные жидко-кристаллические устройства
4. Устройства со взвешенными частицами
5. Технология производства

В устройствах со взвешенными частицами, тонкая пленка слоистых материалов стержнеобразных частиц, взвешенных в жидкости помещается между двумя слоями стекол или пластика. Если напряжение не приложено, взвешенные частицы ориентированы случайно и поглощают свет, так, что стекло выглядит темным, синим или реже серым или черным.

Если напряжение приложено, взвешенные частицы выравниваются и позволяют свету проходить. Смарт-стекло на основе взвешенных частиц может мгновенно переключаться и позволяет осуществлять точный контроль количества проходящего света и тепла. Маленький, но постоянный ток необходим все время, пока смарт-стекло находится в прозрачном состоянии.

Электрохромные устройства

Электрохромные, или электрохромические устройства изменяют прозрачность материала при подаче напряжения и тем самым контролируют количество пропускаемого света и тепла: состояние меняется между цветным, полупрозрачным состоянием и прозрачным. Оттенки в «темном» состоянии могут быть от самой насыщенной тонировки до едва заметного затенения. Обычно подача напряжения необходима только для изменения степени прозрачности, но после того, как состояние изменилось, нет необходимости в электропитании для поддержания достигнутого состояния.

Затемнение возникает по краям, перемещается внутрь — это медленный процесс, занимающий от многих секунд до нескольких минут в зависимости от размеров окна.

Электрохимические материалы используются для контроля количества света и тепла, проходящего через окна, применяются в автомобильной индустрии для автоматического затемнения зеркал заднего вида автомобиля при различном освещении. Электрохромное стекло обеспечивает видимость даже в затемненном состоянии и тем самым сохраняет визуальный контакт с внешней средой. Это используется в небольших приложениях, как, например, зеркалах заднего обзора. Электрохромная технология также находит применение во внутренних устройствах, например, для защиты объекта под стеклом в музее и картин от повреждающего воздействия ультрафиолета и световых волн видимого диапазона.

Примером электрохромного материала служит полианилин, который может быть создан электрохимически или химическим окислением анилина. При погружении электрода в соляную кислоту с небольшой примесью анилина, на нем формируется пленка полианилина. В зависимости от окислительно-восстановительного состояния, полианилин может окраситься желтым или темно-зеленым/черным. Другими электрохромными материалами, применяющимися на практике, являются виологены и оксид вольфрама WO₃, который находит наибольшее применение при производстве электрохромных или смарт-стекол.

Виологен используется в соединении с диоксидом титана TiO₂ для создания небольших цифровых дисплеев. Ожидается, что они заменят жидкокристаллические экраны, так как виологен контрастирует со светлым титаном, обеспечивая высокую контрастность экрана.

Последние достижения в электрохромных материалах относящиеся к переходным электрохромическим металл-гидридам привели к разработке отражающих гидридов, которые становятся более отражающими, чем поглощающими, переключая состояния между «прозрачным» и «зеркальным».

Просмотров: 5281

<<< Смальта

Сталинит >>>