光譜選擇性智能調控節能電致變色玻璃
電致變色是指材料的光學(紫外、可見、紅外)屬性(反射率、透過率、吸收率等)在外加電場的作用下發生穩定、可逆的顏色變化的現象,在外觀上表現為顏色和透明度的可逆變化。電致變色材料是一種新型功能材料,在信息、電子、能源、建筑以及國防等方面都有廣泛的用途。電致變色器件就是利用物質的電致變色效應,以電致變色層為基礎,輔以其它相關層和結構而構成的器件。其具有視角寬、驅動電壓低、微能耗、具有記憶功能等獨特優點。應用前景a) 智能化節能窗 電致變色智能節能窗在電場作用下具有光吸收透過的可調節性,可選擇性地吸收或反射外界的熱輻射和內部的熱的擴散,減少辦公大樓和民用住宅在夏季保持涼爽和冬季保持溫暖而必須消耗的大量能源。節能效率可達30%以上。同時起到改善自然光照程度、防窺的目的。解決現代不斷惡化的城市光污染問題,是節能建筑材料的一個發展方向。電致變色智能節能窗被認為是最有發展前景的新一代節能窗戶產品的代表(其他還有熱致變色、光致變色等智能化材料與器件)。b) 智能化多頻譜隱身 電致變色器件用于飛行器某特殊部位可實現多功能隱身一體化:雷達隱身功能、紅外隱身功能、防紫外功能、抗靜電功能、防冰除冰除霜、減少眩光功能、紅外阻隔功能、雷達屏蔽功能、自清潔功能、提高座艙舒適度、視覺調節功能、太陽光透射調節功能。在地面裝備中可實現可見光、近紅外、中遠紅外等多頻譜智能化隱身。可以制成依據周邊環境調節自身表面的色彩和紅外輻射強度(紅外發射率)的變色龍型隱身衣或者斗篷。c) 航天器智能熱控 根據需要調節太陽光的吸收和反射以及飛行器表面的紅外熱輻射(紅外發射率),從而智能化調控空天飛行器的溫度,同時可實現空天飛行器的智能化紅外隱身。d) 其他應用前景 電致變色材料具有雙穩態的性能,用電致變色材料做成的電致變色顯示器件不僅不需要背光燈,而且顯示靜態圖象后,只要顯示內容不變化,就不會耗電,達到節能的目的。電致變色顯示器與其它顯示器相比具有無視盲角、對比度高等優點。 用電致變色材料制備的自動防眩目后視鏡,可以通過電子感應系統,根據外來光的強度調節反射光的強度,達到防眩目的作用,使駕駛更加安全。
北京航空航天大學
2021-04-13