降低成本和耐用的智能窗技术的有前途的进步

时间：2022-04-16 08:25:06 来源：

着色可以使窗户透过更多自然光线，同时仍保持隐私，并且对减少家庭或办公室中的能耗和控制HVAC产生积极影响。

科罗拉多大学博尔德分校的研究人员已经开发出一种改进的方法来控制窗户上的智能着色，使其比市场上现有的选件更便宜，更有效，更耐用。由工程与应用科学学院的Mike McGehee教授领导的这项研究在本周的一篇新论文中进行了描述，该论文使用了与当前行业标准不同的可逆金属电沉积工艺。

“我们正在做的是建造一个电化学电池。我们有一个透明电极和一个带有金属离子的电极。通过切换电压，薄金属板会阻挡光线。”他说。“根本不是别人如何达到同样的效果。”

本文详细解释了如何通过操纵电压将金属电镀到透明电极上以阻挡光线，然后将其剥离以使窗口再次透明。它特别探讨了如何将各种电解质与不同的支持阴离子一起使用，以达到所需的结果。

McGehee说，智能窗户技术使用户可以调节通过房屋或窗户进入的阳光和热量的数量，而不会遮挡视线。着色可以使窗户透过更多自然光线，同时仍保持隐私，并且对减少家庭或办公室中的能耗和控制HVAC产生积极影响。尽管具有吸引力，但由于本文要解决的许多问题，动态窗口尚未实现广泛的商业化。

例如，与其他技术相比，这种新工艺最终可以使玻璃具有更理想的中性色，并且可以将透明度从80％降低到0％或完全透明。而市场上的许多窗户最多只能提供70％的着色。这种过渡也可以很快完成，不到3分钟的时间就能产生60％的对比度。

与现有技术相比，最终产品的制造成本也可能更低。McGehee说，潜在的成本节省难以估量，但是使用这种技术生产窗户不需要大型专用工具，并且具有很高的产量，这意味着可以快速制造玻璃。

博士候选人和McGehee实验室成员Tyler Hernandez是论文的第一作者，并且该团队已经使用此过程制作了一个1平方英尺的窗户。他们目前正在运行稳定性和其他测试，初步结果表明该产品具有长期的耐用性，而没有电极蚀刻的迹象，这会降低整体性能，并且是市场上其他型号的一大缺点。

汽车制造商也对该技术感兴趣，而飞机制造商波音公司已经在其787 Dreamliner上使用了电致变色窗。

McGehee推测其他应用领域可能包括自行车眼镜或滑雪镜，它们会随着光线条件的变化而快速变化。

他说：“这是我小组已经研究了一段时间的问题和程序。”“本文解决了该技术面临的许多问题，我们认为前进的机会很多。”

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