炎炎夏日，當我們從露天停車場取車時，開車門的一瞬間就會被襲來的熱浪所“震懾”住，這時我們通常都會將空調(diào)開到最大，并把車門或車窗全部打開。這既耽誤了時間，又浪費了汽油。有沒有一種方法可以杜絕這種情況發(fā)生呢？

智能玻璃已經(jīng)誕生了幾十年，但它的價格仍然相當昂貴，并且只能在一些小眾的市場上應用，例如新型波音客機的窗戶就采用了這種玻璃。但一種新型電致變色（electrochromic）窗戶玻璃可以根據(jù)電子電荷的增加或減少而發(fā)生顏色變化，其用途比現(xiàn)在市場上采用了其他技術的玻璃要多很多，而且價格也能更便宜。

目前，市售的玻璃材料只能阻擋陽光的可見光部分，不可見的近紅外光能夠順利通過，而這一部分卻是產(chǎn)生熱量的“大戶”。這種新型玻璃是由以 Delia Milliron 為首的科研人員開發(fā)，她是得克薩斯大學的化學工程教授，這種玻璃可以選擇性地阻止可見光以及產(chǎn)生熱量的不可見光。它的性能現(xiàn)在已經(jīng)足夠優(yōu)秀，并計劃基于這些最新的研究來建立原型生產(chǎn)線。

這種智能玻璃的關鍵技術在于，它的“框架”是由導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特性，其中當所述材料被電子充電或放電后，材料會發(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，而玻璃材料則可在透明狀態(tài)和阻擋可見光狀態(tài)間進行轉(zhuǎn)換。

這種“納米復合材料”能阻隔高達90％的近紅外光以及80％的可見光，而且除了標準的亮暗模式以外，它還擁有能夠降溫的特點，給高樓大廈裝上它就能在炎炎夏日節(jié)省能源。這種玻璃材料的模式切換僅需短短幾分鐘，比目前已知的任何商業(yè)化電致變色玻璃材料都要快。加之更加便宜的價格，以及更可靠的制造工藝，這種材料有望走向主流。

他們的制造方法被稱為 Heliotrope Technologies，這種方法和現(xiàn)在的電致變色玻璃制造商所采用的完全不同，因為后者一直在與低產(chǎn)量所斗爭。傳統(tǒng)的制造技術依靠能源密集的工序，而 Heliotrope Technologies 旨在通過在玻璃薄膜上鍍層的解決方案來商業(yè)化，這種方法更快，并且需要更少的能量。

Milliron 研發(fā)的技術其工作原理就像是一塊充電電池。試想一下，設備開始時是透明，明亮的狀態(tài)。施加一定量的電壓后，就會為納米晶體充電從而激活“開關”，這就可以讓它完全吸收近紅外光。如果該裝置的充電時間足夠長，玻璃材料也會開始帶電，從而變暗。而中斷充電后玻璃將會重新變回完全透明的狀態(tài)。

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特定的架構進行排列，可以讓電子和離子在玻璃材料和納米晶體之間進行更快地移動，這意味著這種復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，預計在2017年將把首款產(chǎn)品推向市場。

via technologyreview

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