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智能时代来临了,智能汽车,智能手机,智能电器,智能机器人,在一个处处皆是智能化的时代,您是否想过还有"智能玻璃"或"智能涂料"?其实这类材料早几年就已经出现了,它将无声无息地改变我们的生活。
智能涂料包括各种纳米材料如涂覆有纳米钛,有机-无机杂化聚合物,纳米氧化钨,锌或铟等获得自清洁,耐腐蚀性,颜色转换等特性,并可以实现较高的不透明度。它们可以满足未来终端使用行业的不同需求,例如汽车和运输,建筑业,微电子,航空航天和国防,船舶等,可用于智能玻璃、显示屏、防眩镜,军事设施伪装设施、微型半导体等。目前最接近普及的应用就是电致变色玻璃,在以房地产为主导的当下,电致变色将是未来绿色节能建筑不少或缺的必要建筑硬件。
智能涂料是相对于传统涂料而言的,智能涂料之所以智能,是因为智能涂料可以对外部环境的变化以可控的方式进行相应的反馈,产生自适应的特殊性能,使涂层继续保持有效。例如,电致变色玻璃能做到根据人们的实际需要随意调节外部光线的进入,这样,驾驶汽车就能拥有全景车顶、实现全视野无障碍的超级驾驶体验,在家里可以不再需要挂窗帘,夏季可降温,冬季可保暖,同时起到改善自然光照程度、晚上还可以防止外面窥视,更有未来,还可能实现将照射在玻璃上的阳光转化为电能,满足家庭部分用电需求。
不过,氧化钨并不十全十美,现有氧化钨电致变色玻璃窗存在循环寿命不长、大尺寸玻璃电致变色响应速率慢以及缺乏近红外调制能力的缺点。所以,大部分的工业制造会通过掺杂其它金属元素来提升三氧化钨的电致变性能,例如钛、钼、钒及铯。这些元素的掺入,会改变膜层的结晶度、晶粒大小和表面接触面积,增大离子传导层与氧化钨层的接触面积,从而提高电致变色性能。目前,在氧化钨中掺入铯元素是目前已知性能最好的光致变色材料,也可以叫它铯钨青铜或钨酸铯。
只有想不到,没有做不到,创新无限的人类,必将为智能玻璃找到更多的应用。不过因为工艺的原因,目前几乎所有的多功能智能涂料都不便宜,相对来说,氧化钨系的电致变色智能涂料是较便宜,最容易推广的那一种方案。