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智能Windows的工作原理

:凯文Bonsor

一个光明的未来

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当关闭时,电致变色窗口 仍然是透明的。

电致变色的窗户加电压时变暗,取电压时变透明。就像悬浮粒子装置一样,电致变色窗也可以调整,以允许不同水平的能见度。它们不像液晶那样是一种孤注一掷的技术。

电致变色窗中心的特殊材料有电致变色的属性。“电致变色”描述的是一种被电流激发后会变色的材料。从本质上讲,在这种材料中引发化学反应。这个反应(像任何化学反应一样)改变了材料的性质。在这种情况下,反应改变了材料反射和吸收的方式.在一些电致变色材料中,这种变化发生在不同的颜色之间。在电致变色窗中,材料在有色(反射某些颜色的光)和透明(不反射任何光)之间变化。

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在最基本的层面上,一个电致变色窗口需要这种电致变色材料和一个电极系统来改变它的化学状态,从有色变为透明,然后再变为透明。有几种不同的方法可以做到这一点,使用不同的材料和电极系统。

和其他智能窗户一样,电致变色窗户是在两块玻璃之间夹上某些材料制成的。这里是一个基本的电致变色窗口系统内的材料和顺序,你会发现他们在:

  • 玻璃或塑料面板
  • 进行氧化
  • 电致变色层,如氧化钨
  • 离子导体/电解液
  • 离子存储
  • 导电氧化物的第二层
  • 第二块玻璃或塑料板

在这个设计中,作用的化学反应是氧化反应——一种化合物分子失去电子的反应。夹在中间的电致变色层中的离子使其从不透明变为透明。正是这些离子使它能够吸收光线。电源连接到两个导电氧化层,电压驱动离子从离子存储层,通过离子导电层进入电致变色层。这使得玻璃不透明。通过切断电压,离子被逐出电致变色层,进入离子存储层。当离子离开电致变色层时,窗口恢复了透明度。

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当开关打开时,低压电流使电致变色窗口变成半透明。

有了电致变色智能窗户,它只需要电力来改变透明度。保持一个特定的阴影不需要恒定的电压。你只需要施加足够的电压来做出改变,然后再施加足够的电压来逆转这种改变——使其相当节能。事实上,根据赛奇电子公司的说法,你可以用相当于驱动一个75瓦电的钱来运行一个充满电致变色窗户的房子灯泡

2004年的克莱斯勒Pacifica配备了汽车昏暗的电致变色后视镜。"width=
2004年的克莱斯勒Pacifica配备了汽车昏暗的电致变色后视镜。

尽管它们在技术上可以被归类为电致变色材料,但正在开发的新型反射氢化物的表现方式却明显不同。它们不是吸收光线,而是反射光线。由镍镁合金制成的薄膜能够在透明和反射状态之间来回切换。开关可通过低压电(电致变色技术)或注入氢气和氧气气体(气致变色技术)供电。此外,这种材料具有比其他电致变色材料更节能的潜力。

我们每天都被窗户包围着,但我们可能不会经常停下来想它们。随着智能窗户技术的进步,我们将开始以全新的视角看待窗户。

有关智能窗口和相关主题的更多信息,请查看下面的链接。

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