波音787“夢幻窗”並沒有遮光板,卻可改變透光度,而與這有異曲同工之效的是——氧化鎢電致變色膜。
此刻,筆者還在想,去哪“涼一夏”?話說,波音787的舷窗沒有遮光板,然而卻可以改變透光度!你只需要按一下按鍵,舷窗就會(huì)成“變色龍”,直至完全變暗!當(dāng)然,夜晚降臨時(shí),機(jī)長也可以從駕駛艙直接調(diào)暗。另外,因?yàn)檫@種“電子窗簾”的變色過程是漸進(jìn)的,所以你不用擔(dān)心眼睛會(huì)覺得不舒適。更有甚者,當(dāng)意外斷電發(fā)生時(shí),舷窗會(huì)變成完全透明,符合相關(guān)的航空標(biāo)準(zhǔn)。至此,有讀者可能會(huì)問“如此,真能輕鬆把波音787‘夢幻窗’裝回家?”。這只是看似不可實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上,只需要——氧化鎢電致變色膜這一黑科技就可以給你波音787般享受!
初次接觸新事物,我們總是先從概念、原理入手。那,我們先來瞭解一下電致變色是什麼概念?電致變色是指在外加電場的作用下材料的光學(xué)屬性(反射率、透過率、吸收率等)發(fā)生穩(wěn)定、可逆的顏色變化的現(xiàn)象,在外觀上表現(xiàn)為顏色和透明度的可逆變化。那麼,電致變色的原理又是什麼?電致變色的原理是使用電能來改變夾在兩層玻璃之間的導(dǎo)電介質(zhì)的顏色,如薄膜或凝膠薄層等。電流流過外部玻璃內(nèi)側(cè)的透明導(dǎo)電層,引起電致變色介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而引起介質(zhì)的透明度發(fā)生變化。而具體到氧化鎢電致變色膜的變色原理,就是,氧化鎢電致變色玻璃窗使用三氧化鎢薄膜作為介質(zhì),在該薄膜上施加很小的電壓可以使其變暗,斷電後薄膜恢復(fù)到自然的透明狀態(tài)。這過程電壓可被精確地控制,通過調(diào)整小幅增加或降低電壓,就可以獲得所需要的透光度。
而後,關(guān)注其實(shí)際應(yīng)用。其實(shí),這種玻璃可以說是智慧玻璃的一種,在電場作用下,具有光吸收透過的可調(diào)節(jié)性,可選擇性地吸收或反射外界的熱輻射和內(nèi)部的熱的擴(kuò)散,從而減少民用住宅和辦公大樓在夏季保持“涼涼”和冬季保持“暖暖”而必須消耗的大量能源,簡而言之,就是四個(gè)字——節(jié)能減排。同時(shí),這種智慧玻璃還起到改善自然光照程度以及防窺的等目的。仿若,一鍵能解決諸多問題!
再說,氧化鎢具有電致變色性能,也就是,它是一種電致變色材料。而用電致變色材料做成的器件被稱為電致變色器件。那麼,氧化鎢薄膜電致變色器件還有哪些應(yīng)用?目前已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的電致變色器件還包含顯示器、汽車自動(dòng)防眩後視鏡等。電致變色材料具有雙穩(wěn)態(tài)的性能,因而用電致變色材料做成的電致變色顯示器不僅不需要背光燈,而且顯示靜態(tài)圖像後,只要顯示內(nèi)容不變化,就不會(huì)耗電,達(dá)到節(jié)能的目的。對於汽車自動(dòng)防眩目後視鏡而言,目前的汽車後視鏡多採用液晶材料,只能在明暗之間轉(zhuǎn)換,給人眼帶來不舒服的感覺,尤其在夏季陽光比較強(qiáng)時(shí),強(qiáng)烈的陽光會(huì)刺傷人的眼睛,容易導(dǎo)致交通事故。然而,採用具有電致變色性能的汽車後視鏡可以根據(jù)外界條件連續(xù)自動(dòng)調(diào)節(jié)它的反射率,使人的眼睛感覺舒適。
最後,再來瞭解一下氧化鎢薄膜電致變色玻璃對於材料的要求。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中,尤其是製備電致變色器件,電致變色材料一般來說應(yīng)滿足以下要求:具有良好的電化學(xué)氧化還原可逆性;快速的變色回應(yīng);顏色的可逆變化;顏色變化的高度靈敏;有較高的迴圈壽命;有一定的存貯記憶功能;穩(wěn)定的化學(xué)特性。
電致變色材料在資訊、電子、能源、建築以及國防等方面都有廣泛的用途。作為目前最有應(yīng)用前景的智慧材料之一,電致變色材料被廣泛研究。其中,以無機(jī)金屬氧化物研究的最為充分,尤其是WO3?,F(xiàn)在,已有很多WO3電致變色材料製備的器件應(yīng)用於市場。將來,在國家環(huán)保政策的落實(shí)與節(jié)能減排的迫切需求驅(qū)動(dòng)下,與波音787同款的“夢幻窗”輕鬆便宜裝你家將有望實(shí)現(xiàn)。