智能玻璃或讓人類告別窗簾
2013-08-19 13:51:42 來源：BWCHINESE中文網(wǎng) 瀏覽次數(shù)：0
BWCHINESE中文網(wǎng)訊，大型櫥窗能提供光線和景觀，但是對于節(jié)能和保護隱私通常無能為力。玻璃在冬天會將熱量向外傳送，而在夏天又會把外面的熱量吸收到屋里。唯一實際的解決辦法就是掛上窗簾或使用百葉窗。
據(jù)新華網(wǎng)報道，在8月14日一期的《自然》雜志上科學家發(fā)布一項實驗成果�，F(xiàn)在出現(xiàn)了一種新的玻璃，它像變色龍那樣改變顏色，能從不透明變成透明，還能根據(jù)不同的光線波長作出調(diào)節(jié)。對于擁有巨大玻璃櫥窗的建筑，它可以加強其能源效率，從而為房屋主人免去選擇窗簾的辛苦。
這種玻璃是加利福尼亞州伯克利勞倫斯國家實驗所(LBNL)和巴塞羅那自治大學的科學家們研制出來的。它用鈮酸鹽制造。鈮酸鹽是一種化合物，由鈮和氧兩種元素組成。這些成份同納米級別的銦錫氧化物(ITO)晶體進行混合。ITO用于制造觸摸屏，記錄手指何時接觸屏幕。
如此形成的材料稱作玻璃，因為它具備玻璃的結(jié)構(gòu)特性：其中的分子混雜為一團，沒有清晰的模式，就像液體那樣。但是與液體不同，玻璃不能流動。
為了制造這種智能玻璃，研究人員將鈮酸鹽溶解在水中，然后加入ITO的納米晶體。這些鈮酸鹽分子同ITO相連結(jié)，形成微小的團簇。LBNL的材料科學家迪莉婭•米爾利龍領導了這項研究。她說：“技巧在于如何制造納米晶體。”米爾利龍說，除此之外，實驗涉及的化學相對簡單，整個過程都是在室溫下進行的。
然后，研究人員通過加熱該溶液來讓它蒸發(fā)。于是，鈮酸鹽-ITO混合物轉(zhuǎn)變成一種無固定形狀的物體——一種玻璃。
接下來，科學家將這種鈮酸鹽玻璃層放在一個電極上，然后在玻璃上涂上一層電解液，接著加上另一個電極。當科學家給兩個電極通電時，玻璃改變了它的透明度。加上4伏特電壓時，玻璃完全透明。但加上2.3伏電壓時，該玻璃可以阻隔近紅外光。通1.5伏電壓時，它可以阻隔可見光和近紅外光。
通電可以改變納米晶體的結(jié)構(gòu)，因此這種玻璃就能阻隔某種波長的光。
在實際使用中，這種智能玻璃將作為一種數(shù)微米厚的薄層附著在普通玻璃上。研究人員還需要做更多工作，才能讓這種智能玻璃成為各種建筑物上的固定裝置。
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