工程师开发环保智能玻璃面板 从透明切换到不透明

有一天，我们的窗户上不需要窗帘或百叶窗，只需按一下按钮，我们就可以阻挡光线或让它进入。至少那就是特拉华大学电气和计算机工程副教授Keith Goossen所希望的。

去年从UD获得博士学位的Goossen和Daniel Wolfe开发了可以在允许光照和阻挡光线之间切换的面板。这种“ 智能玻璃 ”技术可用于环保窗户，挡风玻璃，屋顶窗格和建筑围护结构，在冬季吸收光线和热量，并在夏季将其反射出去。

尽管Goossen不是第一个制造智能玻璃的科学家，但他的团队的发明价格仅为其他版本的十分之一。他说，它在透明状态下更透明，在反射状态下比竞争对手更具反射性。

Goossen于3月5日星期一在丹佛举行的SPIE智能材料和能源系统无损评估会议的主题演讲中分享了他最新的智能玻璃原型。

简单的想法，明确的结果

这种智能玻璃技术背后的原理非常简单。它开始时是两片由薄腔隔开的塑料。塑料包含微小的立方体形结构，使材料逆向反射，这意味着它将光反射回其光源，就像自行车反射器一样。

然后，腔室充满了一种叫做水杨酸甲酯的液体 - 一种廉价的冬青提取物，恰好是一些非处方止痛膏的活性成分。此液体具有的光学特性，或与可见光相互作用，匹配定向反光塑料的光学特性这一点。组合时，光线可以通过，系统变得透明。这称为折射率匹配。

Goossen的智能玻璃系统可以从透明变为反射一千次而不会降低，如去年年底在Optics Express杂志上发表的一篇论文所示。

在本周的会议上，Goossen展示了一种新的改进设计。

这种智能玻璃不依赖于立方体，而是依赖于垂直分层的一维结构的全内反射。它在高达60度的入射角时具有高反射性，比以前的原型有所改进。

“它的表现比我们认为的更好，基于我们的理论理解，”他说。

Goossen使用3D打印制作他的原型，但这种技术最终可以使用注塑成型以高产量和低成本制造。他现在正在广泛的温度范围内测试他的系统，看看它是如何表现的，特别是当它接近可能导致流体冻结的温度时，温度将介于3到16华氏度之间，具体取决于所使用的最终液体。 。每次Goossen与一个工作室的人谈论这个项目时，都会提出很多问题。

“人们对这可能代表的能力很感兴趣，”他说。

商业化最终可能随之而来 - 一些Goossen已经深谙其中。作为82项已发布专利的作者，他于2001年创立了一家创业公司，后来被收购。他将自己的知识传授给学生，作为高科技企业家的合作教师，这是一门本科生和研究生课程，专注于科技创业公司面临的财务，法律，科学和工程问题。

Goossen也鼓励学生好奇。这项研究项目始于预感，这可能是科学发现的推动力。