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智能膠片使窗戶自動切換:研究人員開發了一種新的易于使用的智能光學薄膜技術
2021年04月29日    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com    |  投稿

研究人員開發了一種新的易于使用的智能光學薄膜技術,該技術使智能窗戶設備可以根據周圍的光照條件在透明狀態和不透明狀態之間自動切換。


智能膠片使窗戶自動切換:研究人員開發了一種新的易于使用的智能光學薄膜技術 中國建材網,cnprofit.com


擬議中的具有高周期性網絡結構的3D雜化納米復合薄膜已憑經驗證明了其高速度和高性能,從而使智能窗口能夠量化和自我調節其高對比度光學透射率。


作為概念的證明,已經使用建議的智能光學薄膜實現了用于物聯網(IoT)應用的支持移動應用的智能窗口設備,并將其成功擴展到3 x 3英寸的規模中國建材網cnprofit.com。這項節能高效的技術為將來在需要有源光傳輸調制的各種應用中使用提供了廣闊的前景。


近年來,針對智能應用的靈活的光傳輸調制技術已成為人們關注的焦點,這些技術包括隱私保護窗,零能耗建筑物和光束投影屏。


使用外部刺激(例如電,熱或光)來調制光傳輸的常規技術由于響應速度慢,不必要的顏色切換以及耐用性,穩定性和安全性低而僅具有有限的應用。


通常,通過控制通常具有低光密度的非周期性2D表面結構(例如裂縫,褶皺和柱子)上的光散射界面來實現的光傳輸調制對比度也通常較低。


另外,由于光散射界面是暴露的并且沒有受到任何鈍化,所以它們可能容易受到外部損害并且可能失去光傳輸調制功能。此外,表面上隨機存在的面內散射界面使得難以均勻地進行大面積調制。


受這些限制的啟發,由材料科學與工程系的Seokwoo Jeon教授和土木與環境工程系的Jung-Wuk Hong教授領導的KAIST研究團隊使用了近場納米圖案(PnP)技術,該技術有效地產生了高度周期性的3D混合納米結構,以及原子層沉積(ALD)技術,可精確控制氧化物沉積和半導體器件的高質量制造。


然后,該團隊成功生產了尺寸為3 x 3英寸的大型智能光學薄膜,其中在周期3D納米網絡中的彈性體之間插入了超薄氧化鋁納米殼。


這種具有高度周期性網絡結構的“機械響應式” 3D雜化納米復合膜是目前存在的最大的智能光傳輸調制膜。薄膜在應變下的散射狀態下,在可見光波長范圍內具有從90%的初始透射率到16%的最先進的光學透射率調制能力,從90%的初始透射率到16%的透射率,已被證明是最先進的。


通過超過10,000次苛刻的機械變形測試(包括拉伸,釋放,彎曲和置于最高70°C的高溫下)證明了其耐用性和穩定性。使用該膠卷時,會根據周圍的光照條件在1秒鐘內迅速,自動地調整智能窗戶設備的透射率。通過這些實驗,確定了發生在異質界面中的光散射現象的基本物理原理。


他們的發現發表在Advanced的在線版上4月26日發表于《科學》雜志。KAISTShin Jong-Hwa Shin教授的小組和Silla University的Young-Seok Shim教授也進行了該項目的合作。


KAIST的材料科學與工程博士學位候選人,該研究的主要作者Cho Donghwi Cho說:“我們的智能光學膜技術可以通過相對簡單的操作原理,以較低的能耗和成本來更好地控制高對比度的光學透射率?!?/p>


“通過僅將薄膜粘貼到傳統的智能窗戶玻璃表面而不更換現有的窗戶系統來應用這項技術,就可以實現快速切換和均勻的著色,同時還可以確保耐用性,穩定性和安全性。此外,其廣泛的應用范圍用于可伸縮或可卷曲設備的產品,例如用于光束投影屏的壁掛式顯示器,也將滿足審美需求?!?/p>


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