玻璃可以追溯到古代美索不达米亚,惊人的4000年前。被称为“人类最重要的材料,”1玻璃在现代环境中无处不在。
用于建造摩天大楼,允许光线进入我们的家庭,工作作为智能手机和电子设备不可或缺的衬底,处方镜片的眼镜,帮助我们更好地看到,汽车的挡风玻璃,玻璃和光纤电缆连接世界。
近几十年来增加了新的玻璃技术等超薄柔性玻璃和最新的触摸屏的可折叠的设备。
“智能玻璃”制造的进步现在移动的材料在一个新的方向,随着技术进步和数字化的平行趋势并显示正在帮助产生越来越多的动态玻璃应用程序。
智能玻璃是什么?
有效地、智能玻璃制造特殊层或涂层提供功能特征。这些功能包括:
- 可调色彩——某些类型的智能玻璃自动响应变化在阳光下或电子控制可以改变对有色透明或不透明的。
- 热量及噪声屏蔽——各种各样的智能玻璃治疗意味着房屋或汽车的窗户能够降低传热,降低噪音。
- 显示——与嵌入式智能玻璃电层可用于显示图像或作为一个交互式触摸屏。
- 太阳能收集——插入层内光伏电池玻璃使车辆天窗双电源补充电池供电。
不要用“混淆智能眼镜”——增强现实设备通常戴在头部-智能建筑玻璃等行业具有广泛的应用潜力,航空航天,和汽车。
在最早的智能玻璃产品过渡®有色眼镜,变换从清楚当佩戴者走进太阳。以这种方式使用的光致变色玻璃在1960年代首次商业化。
Adjustable-tint光致变色玻璃镜片用于转换®进步的眼镜。(图片源)
建筑和建筑行业迅速吸收的智能玻璃。当装配住宅和商业建筑,智能玻璃提供了许多好处。减少紫外线和阳光的进入一个建筑来帮助保持凉爽,节省空调的使用,从而节约能源和减少碳足迹。
阻止了耀眼的阳光不仅提供舒适水平上升,也延长家具的一生,面料,和对象减少日晒造成的损害。例如,博物馆是利用智能玻璃天窗,传播明亮,自然光线适合观看艺术品而消除眩光和有害的紫外线。
除了外门窗、智能玻璃也可以安装在内部的门和分区提供隐私和帮助立即改造水平上升空间比墙而占用更小的足迹。
的例子逐步深色调在建筑玻璃,使用电致变色的技术。(图片©Halio)
在整个交通运输业,航空航天,汽车,和海洋制造商已经开始迅速智能玻璃融入最新的飞机,船只和汽车。
Adjustable-tint挡风玻璃可以自动适应环境光条件下提高能见度,增加安全性。Heat-blocking窗户和天窗限制需要空调及其组件,减少排放和燃料消耗。
电动汽车(EV)制造商的吸引力吸引智能玻璃:“测试表明,SPD-SmartGlass可以减少燃料消耗和增加电动汽车的练习场高达5.5%,二氧化碳排放量减少4克/公里,阻止热量的95%,并减少车辆内部的温度高达18ºF / 10ºc。”2
电致变色玻璃Gentex用于波音777阻止阳光和热量,让乘客有选择地昏暗的窗户。(图片©Gentex)
智能玻璃还找到了新的应用程序显示技术。与传统玻璃屏幕显示,坐在前面的一个小组项目数字图像(如一个LCD),某些形式的智能玻璃可以从内部产生一个显示图象,同时保持一个透明的玻璃层质量。
例如,许多汽车制造商正在积极发展客运窗口可以作为触摸屏信息娱乐显示器,和零售商投资商店的橱窗,作为一个通用的营销小组。
与大量的现有和潜在用途的智能玻璃,据预测,全球市场将增长近160亿美元,到2027年,复合年增长率是17.2%,3建筑和汽车细分市场图表。
薄如轻纱LCG®——智能&互动广告零售商店
示范智能零售窗口可以显示促销消息和视频,或返回到一个透明的状态,所有来吸引更多的顾客。视频来源:薄的
智能玻璃是如何工作的呢?
从本质上说,智能玻璃是制造具有特定功能或“活跃”夹层像电影,液晶,和电子分布在两个外层的玻璃。
这种组合也可以由粘合剂层,复合材料,间距,以及涂料。各种活性层或层组合提供了一个广泛的功能,使智能玻璃提供一系列广泛的功能。
智能玻璃组成的一个活跃的一个例子(液晶膜)和粘合剂层夹在两层的外层玻璃。(图片©薄的)
类型的智能玻璃
智能玻璃技术可分为两类——被动和主动。在被动的技术、功能层可能是感光(光致变色)或热(热变色)。
他们被称为被动是因为他们发现和应对变化在太阳的紫外线或自动辐射热。不需要一个电荷,但修改色彩或不透明度不能由用户控制。
比较活跃的智能玻璃技术响应电流由于导电层,允许用户控制的功能。电气智能玻璃提供了额外的功能,如作为显示屏,发光,使变量设置或模式在玻璃面板,甚至累积太阳能。
活跃的技术分为电致变色的聚合物分散液晶(液晶)和悬浮颗粒设备(SPD)。
智能玻璃的类别包括被动和主动的技术。图片来源:辐射视觉系统
光致变色玻璃:光致变色智能玻璃(通常用于转换的技术®眼镜)利用一层膜对光敏感分子固定在内部或外部表面的玻璃。
分子仍然看不见直到暴露于紫外线,发起一个反应(结构)的变化,导致他们改变透光率(调整光通过的数量),从清晰到黑。
色的程度取决于玻璃的紫外-适应各种光照条件。当紫外线,玻璃返回到透明状态。
热变色玻璃:智能玻璃热变色是捏造的夹层聚乙烯醇缩丁醛(PVB)放置玻璃层之间。当玻璃受到阳光或辐射热,它逐渐变温度上升。
不同的材料,如陶瓷涂欧洲杯足球竞彩料,可以分层在玻璃的内表面,这是陷阱热变色层内的热量,冷却温度在一个建筑或车辆。作为一个额外的好处,这些层可以防止噪音。
热变色玻璃在生产聚乙烯醇缩丁醛层夹在两层玻璃中间。(图片©Sekisui)
电致变色玻璃:电致变色材料的颜色变化,当一个电流。欧洲杯足球竞彩这种智能玻璃、电致变色的一层玻璃和导电层之间放置。离子电解质层电荷时被激活,导致电致变色层从黑暗的(透明或不透明的)。
电致变色的智能玻璃结构的示意图。图片来源:辐射视觉系统
玻璃是清楚的;电力可以应用于改变它回来。以前,转换从清晰到不透明的缓慢,但是最近的进展在制造业已经减少切换阶段到2秒。电致变色玻璃还具有noise-blocking属性。
电致变色的可切换的分区在办公室。(图片源)。
悬浮颗粒设备(SPD):社民党玻璃结合两个导电层之间的一层粒子。欧洲杯猜球平台当激活导电层电荷,粒子排列,使光线通过。欧洲杯猜球平台在其不活跃(黑暗)状态,社民党玻璃有能力阻止多达99%的光。
悬浮粒子的装置的示意图(SPD)智能玻璃,断断续续的。图片来源:辐射视觉系统
聚合物分散液晶(液晶):液晶技术利用一层液晶晶体固定导电层之间。电致变色的和社民党玻璃,它的默认设置是不透明的。随着电流的应用,晶体协调并行,使玻璃透明,允许光通过。
聚合物分散液晶的示意图(液晶)智能玻璃,断断续续的。图片来源:辐射视觉系统
质量考虑智能玻璃的应用程序
智能玻璃和使用它的产品制造商必须考虑几个因素,确保品质优良。第一个是玻璃本身的质量的形成和构成。玻璃制造商必须留意一系列质量问题,包括:
- 光学断层——故障在玻璃结构,可能会导致扭曲等问题,或图像失真(当用于显示)
- 发现错误——包括泡沫和玻璃内的存款
- 线性或延长故障——底色或表层上的划痕
- 纹理缺陷——当表的玻璃层压与各种功能和电气层、粘合剂和电影、尘埃粒子可能被抓到层之间或者泡沫可能形式,从而阻碍玻璃的视觉质量。欧洲杯猜球平台
关键注意事项要记住adjustable-tint和adjustable-opacity智能玻璃均匀性在外观和透光率(允许通过的光线)。
透光率水平之间的转换(例如,从清晰到黑)应该出现甚至和一致的。制造商需要建立如果色彩或不透明度出现同一个整个玻璃表,如果适量的光穿过或被阻塞,如果色彩是正确的颜色。
在这个测量图像(假彩色规模所示),光差异明显的中心和边缘和底部角落面板,显示均匀性差。图片来源:辐射TrueTest™软件。
使用智能玻璃显示器时,有额外的质量考虑,需要添加到列表,包括清晰,亮度,形状,和方向的虚拟图像,以及他们的对比或能见度在周围环境中可见透过玻璃表面。
对许多智能玻璃显示应用程序,可以在一毫米大小的图像元素,这些必须被精确测量和准确。显示,弧形玻璃为精密光学测量生成额外的挑战。
光学测量解决方案
光学测量系统可以应用于量化玻璃的视觉属性,包括价值观,如色度、亮度、均匀性,和对比检测玻璃的透光率在不同阶段的不透明度。
光值也可以应用于建立清晰度或MTF(调制传递函数)的照明区域像图标显示或建立热点和黑点躺在有色或明亮的玻璃。
探测粒子和在电影或层,欧洲杯猜球平台评估显示符号的完整性和形状,和确定玻璃效果如图像失真、扭曲和重影,都需要一个空间的了解玻璃的视觉品质。
智能玻璃测试系统必须有能力测量值和识别元素——和他们真正的空间位置。
随机缺陷识别面板使用TrueTest™软件。图片来源:辐射视觉系统
为此,成像光度计或色度计需要捕捉高分辨率数据准确、详细的分析和测量完成的亮度和色度值。同样重要的是图像处理和分析软件,它应该提供特定的算法来测量这些值和评价玻璃的特点。
辐射的ProMetric公司®成像光度计和色度计可以捕获一个完整的测量区域的视野来有效地描述所有玻璃的关键标准。
专业光学过滤器和校准确保光对标准CIE函数加权详细说明人类的视觉反应。这种方式,智能玻璃评估根据其亮度,颜色,和质量所观察到的居民建筑,汽车人,显示观众,和设备用户。
一个ProMetric成像色度计(左)和光度计(右)工程模拟人类视觉感知的光和颜色。图片来源:辐射视觉系统
引用
- 曼,T。”,人类最重要的材料”,《大西洋月刊》,2018年4月7日。
- “两个新用途研究前沿的SPD-SmartGlass技术由薄的中尉本周IAA慕尼黑汽车展上首次亮相。研究前沿,2021年9月8日。
- 智能玻璃市场规模、份额…预测,2020 - 2027,财富业务洞察力,2020年9月。
这些信息已经采购,审核并改编自辐射视觉系统提供的材料。欧洲杯足球竞彩
在这个来源的更多信息,请访问辐射视觉系统。