Совершенство «умного стекла» модификацией строения наночастиц

Совершенство «умного стекла» за счёт модификации строения наночастиц

«Умное стекло» — технологичный продукт такого вида встречается уже повсеместно. Например, «умными окнами» оснащаются окна салонов современных автомобилей, самолетов, а также зданий. Выраженный эффект таких стекол – автоматическое изменение от состояния прозрачности до состояния затемнения. Типичной конструкции интеллектуального стекла требуется несколько минут для перехода между состояниями состояния. Между тем, отмечена потеря качества тонировки конструкций по истечении некоторого времени эксплуатации.

Модернизация «умного стекла» на скорость действия

Лаборанты-химики государственного университета Колорадо предложили вариант модернизации продукта. В частности, специалисты предлагают технологию с увеличением скорости переключения между состояниями, а также увеличение долговечности «умных стекол».

Химики предложили альтернативный вариант наноразмерного дизайна. Подробности новой технологии публикуются на страницах «Proceedings of the National Academy of Sciences». Исследованное в новом формате «умное стекло» работает от напряжения, направляющего ионы лития в структуру тонких прозрачных плёнок материала (оксида вольфрама).

Для конструкции типичных умных стеклянных панелей на основе оксида вольфрама, время перехода между состояниями составляет 7-12 минут. Основываясь на этих данных, специалисты-химики тщательно исследовали электрохромные наночастицы оксида вольфрама. Величина таких частиц в сотни раз меньше размера толщины человеческого волоса.

Исследования и эксперименты показали, одиночные наночастицы окрашиваются примерно в четыре раза быстрее, чем наночастицы плёночного исполнения. Обусловлена разница скорости затормаживанием ионов лития на границе раздела между наночастицами, что и замедляет тонировку и ухудшает характеристики материала в типичных конструкциях.

Опираясь на полученные результаты экспериментов, химикам удалось определить, что производительность «умного стекла» допустимо улучшить, если применять несколько модернизированный материал. Имеется в виду оптимальное разнесение частиц с целью исключения границ захвата ионов.

Совершенство работы «умных окон»

По сути, предлагается новая методика корреляции структуры наночастиц и смена электрохромных свойств материала. Между тем совершенство работы «умных окон» — это лишь одно из направлений технологичного совершенства.

По словам разработчиков технологии, продемонстрированный подход вполне может быть направлен в область прикладных исследований, к примеру, аккумуляторных батарей, топливных элементов, конденсаторов, сенсоров, датчиков.

Благодаря разработке, исследован способ химических реакций применительно к наночастицам. Ожидается использование нового инструмента для исследования базовых процессов широкого спектра важнейших энергетических технологий.


При помощи информации: Colostate