新型智能玻璃:會(huì)變色調(diào)光,也能隔熱防盜
汽車(chē)自誕生之日起,就離不開(kāi)車(chē)用玻璃 。不過(guò),最初的汽車(chē)制造商認(rèn)為汽車(chē)玻璃只起到抵御風(fēng)寒 、防止雨水、 塵土的作用 。隨著人們?nèi)找孀非蠛蛷?qiáng)調(diào)汽車(chē)的主動(dòng)安全性與美觀(guān),世界上許多玻璃制造廠(chǎng)商加快了對(duì)汽車(chē)玻璃的開(kāi)發(fā)步伐,并先后推出了各式各樣的 “智能玻璃”,車(chē)用智能玻璃技術(shù)也因此成為一項(xiàng)新的汽車(chē)技術(shù)。
豐富多彩的汽車(chē)智能玻璃
當(dāng)我們?cè)谄胀úAП砻嫱可贤苛希蛴靡恍┲悄懿牧辖?jīng)過(guò)夾膠處理后,或者用電子設(shè)備鑲嵌于其中時(shí),普通玻璃就變成了智能玻璃。智能玻璃可以賦予汽車(chē)玻璃許多不同的性能,如自清潔窗戶(hù)、自修護(hù)窗戶(hù)、自著色窗戶(hù)、自調(diào)光窗戶(hù)等。
隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展,道路狀況不斷改善,車(chē)速日益提高,汽車(chē)用玻璃的重要性逐漸持被汽車(chē)制造商和用戶(hù)所認(rèn)識(shí),我們的生活中已然充斥著各式各樣、豐富多彩的汽車(chē)智能玻璃。
(1)阻光玻璃:這是一種能阻擋太陽(yáng)光的玻璃。當(dāng)汽車(chē)停在大陽(yáng)光直接照射下且全部門(mén)窗關(guān)閉時(shí), 它能保持車(chē)內(nèi)處于正常氣溫狀態(tài)。這種玻璃可阻擋太陽(yáng)光線(xiàn)能量的84%,從而防止車(chē)內(nèi)各種纖維材料和裝飾品褪色。
(2)塑料夾層玻確:這種玻璃粘有一層聚氨酷類(lèi)塑料,采用先進(jìn)的夾層玻璃技術(shù)加工并經(jīng)過(guò)特殊處理,其強(qiáng)度比普通夾層玻璃大得多。安裝這種玻璃的汽車(chē),盜賊不易破壞。
(3)影像顯示擋風(fēng)破璃:這種玻璃將使用在裝有導(dǎo)航信息系統(tǒng)的轎車(chē)上,有關(guān)圖表、資料能從儀表板投影到上面,直接進(jìn)入駕駛員的視線(xiàn)之內(nèi)。
(4)變色擋風(fēng)玻璃:利用“分區(qū)控制技術(shù)”,實(shí)現(xiàn)擋風(fēng)玻璃部分區(qū)域的自動(dòng)變色,讓變色的區(qū)域恰恰處于駕駛者的視線(xiàn)與太陽(yáng)之間,并且實(shí)現(xiàn)變色區(qū)域自動(dòng)追蹤太陽(yáng)功能,隨著車(chē)輛的移動(dòng)而游動(dòng),達(dá)到只擋太陽(yáng)不擋路的效果。
(5)智能調(diào)光玻璃:在停車(chē)不使用時(shí)是不透明的,竊賊即使打開(kāi)車(chē)門(mén)也無(wú)法將汽車(chē)開(kāi)走,因?yàn)椴AР煌该?,竊賊看不到前方的路,此時(shí)這種調(diào)光玻璃還能起到防盜作用。調(diào)光玻璃主要用于有保密或隱私防護(hù)的場(chǎng)所,由其制成的汽車(chē)、機(jī)車(chē)、軍用車(chē)等車(chē)窗玻璃就像電磁控制的窗簾一樣,在需要遮蔽視線(xiàn)時(shí)斷掉電掘,使玻璃處于不透明狀態(tài);在需要采光或透視時(shí)合上電源,玻璃就透明了。
作為汽車(chē)上必不可少的配件之一,汽車(chē)玻璃的形狀、大小及用途都在不斷地變化,這對(duì)改進(jìn)現(xiàn)代汽車(chē)的類(lèi)型和功能提供了有利條件。
新型玻璃——防曬隔熱都有了
智能玻璃的誕生已經(jīng)有段時(shí)間了,但是它的價(jià)格仍然相當(dāng)昂貴,以至于通常只有昂貴的汽車(chē)才會(huì)用它,比如法拉利575MSuper merica。通過(guò)循環(huán)增加或除去電荷,它可以在五個(gè)色度上進(jìn)行調(diào)節(jié) 。遺憾的是,盡管大多數(shù)智能玻璃可隔絕導(dǎo)致曬傷的紫外光,但它們?nèi)詿o(wú)法隔絕讓人感到熱的近紅外線(xiàn)。
好消息是,不久前,美國(guó)德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的Delia Milliron教授與她在McKetta化學(xué)工程系的團(tuán)隊(duì),開(kāi)發(fā)出了可同時(shí)控制光與熱兩種因素的新型智能玻璃材料,其用途比現(xiàn)在市場(chǎng)上采用了其他技術(shù)的玻璃要多很多,而且價(jià)格也能更便宜。這種智能玻璃既能防止駕駛員被曬傷,又能起到隔熱作用,成為炎炎夏日里一款新的汽車(chē)神器 。
這種新型玻璃可以選擇性地阻止可見(jiàn)光以及產(chǎn)生熱量的不可見(jiàn)光。其關(guān)鍵技術(shù)在于,它的“框架”是由導(dǎo)電的納米晶體材料制成,并嵌入在玻璃材料中。納米晶體和玻璃材料具有不同的光學(xué)特性,其中當(dāng)所述材料被電子充電或放電后,材料會(huì)發(fā)生改變。納米晶體能夠阻擋近紅外光,也可以根據(jù)需要使其通過(guò),而玻璃材料則可在透明狀態(tài)和阻擋可見(jiàn)光狀態(tài)間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
當(dāng)啟用“黑暗模式”的時(shí)候,這種電致變色材料可以像百葉窗那樣隔開(kāi)90%的近紅外線(xiàn)和80%的可見(jiàn)光。而當(dāng)你想要轉(zhuǎn)成“清涼模式”時(shí)(僅隔絕近紅外線(xiàn)),也只需要2分鐘的時(shí)間。如果你想要擁 有一扇正常的窗戶(hù),那就把它設(shè)置成允許這兩種光線(xiàn)都通過(guò)。與此同時(shí),還有一個(gè)概念驗(yàn)證中的“溫暖模式”,即允許熱量通過(guò)以溫暖冬日的室內(nèi),但隔絕強(qiáng)光。
在最新的演示中,Milliron和她的同事發(fā)現(xiàn),將納米晶體按照一個(gè)特定的架構(gòu)進(jìn)行排列,可以讓電子和子離子在玻璃材料和納米晶體之間進(jìn)行更快地移動(dòng),這意味著這種復(fù)合材料可以比以前快得多的速度在不同模式之間切換。他們表示,預(yù)計(jì)在2017年將把首款產(chǎn)品推向市場(chǎng)。
未來(lái)車(chē)用玻璃發(fā)展新方向
對(duì)汽車(chē)駕駛員而言,汽車(chē)玻璃是一個(gè)天然的屏障,尤其是擋風(fēng)玻璃,它是駕駛員與車(chē)廂外界視覺(jué)接觸的媒介,就像人們的眼睛一樣,不僅能夠擋風(fēng)遮雨,保障視線(xiàn)清晰,還能在發(fā)生意外時(shí)對(duì)駕乘人員起到保護(hù)作用。不過(guò)很可惜的是,普通的汽車(chē)玻璃對(duì)導(dǎo)致人變黑和衰老的UVA沒(méi)有防護(hù)能力 。駕駛員在長(zhǎng)年開(kāi)車(chē)過(guò)程中,靠近車(chē)窗的一邊臉由于受太陽(yáng)光照射多于另一邊臉,將會(huì)加速衰老。
不僅不能防曬,目前市面上的智能玻璃也無(wú)法隔絕讓人感到熱的近紅外線(xiàn)。當(dāng)現(xiàn)代社會(huì)里汽車(chē)越來(lái)越多,停車(chē)位越來(lái)越少,我們又常常需要把愛(ài)車(chē)停在露天場(chǎng)地,任憑火熱的太陽(yáng)暴曬。每每去 取車(chē),都會(huì)在打開(kāi)車(chē)門(mén)的一瞬間被迎面襲來(lái)的熱浪所“震懾”住,這時(shí)我們通常要把空調(diào)開(kāi)到最大,并把車(chē)門(mén)或車(chē)窗全部打開(kāi)。這既耽誤了時(shí)間,又浪費(fèi)了汽油。
既能防曬,又能隔熱,新型智能玻璃的出現(xiàn),塑造了汽車(chē)新形象,為汽車(chē)人士帶來(lái)了福 音,必將成為未來(lái)車(chē)用玻璃發(fā)展的新方向。而新型智能玻璃采用的“納米復(fù)合材料”,能阻隔離達(dá)90%的近紅外光以及80%的可見(jiàn)光,除了標(biāo)準(zhǔn)的亮暗模式以外,還擁有能夠降溫的特點(diǎn),加之更加便宜的價(jià)格,以及更可靠的制造工藝,這種材料也有望走向主流。