Исследователи из Делавэрского университета использовали 3D-принтер в изготовлении рабочего прототипа нового вида умного стекла. Разработчики утверждают, что новинка будет на порядок дешевле коммерчески доступных аналогов и поможет экономить на отоплении и кондиционировании. Рассказываем, как это работает.
Существующие варианты умных стекол, способных менять светопропускную способность, не лишены недостатков. Сюда входят высокая дороговизна, сложность изготовления и необходимость в электропитании. Исследовательская команда под руководством доктора наук Даниэля Вульфа и доцента кафедры электрической и компьютерной инженерии Кита Гуссена изготовила альтернативный вариант, обещающий стать более дешевым и эффективным аналогом.
«Мы ожидаем, что наше умное стекло будет стоить на порядок дешевле существующих вариантов, так как в его изготовлении можно применять отработанные технологии производства пластиковых деталей, да к тому же оно не требует сложной электрооптической технологии для переключения из одного состояния в другое», – рассказывает Гуссен.
Конструкция довольно проста. Внутренняя структура состоит из светоотражающей пластиковой панели сложной формы, аналогичной строению автомобильных или велосипедных рефлекторов. Другими словами, свет не рассеивается, а отражается в обратном направлении. В нормальном состоянии конструкция отражает свет, но если внутренний объем заполнить прозрачной жидкостью с подходящими рефракционными свойствами, то стекло становится прозрачным. Тот факт что стекло отражает, а не поглощает излучение, позволит использовать новинку не только для регулировки яркости и обеспечения приватности, но и климатического контроля. Например, если из такого стекла изготавливать кровлю, то летом можно включить отражающий режим для борьбы с нагреванием, а зимой наоборот делать панели прозрачными для поглощения солнечного тепла.
Главная проблема при изготовлении прототипа состояла в производстве внутренней панели сложной геометрической формы. Если использовать литье под давлением, панель пришлось бы разбивать на составные элементы, а затем собирать воедино. Вкупе с необходимостью изготовления и испытаний нескольких версий это вылилось бы в существенную трату времени и денег. Вместо этого разработчики напечатали опытные компоненты целиком из прозрачного фотополимера VeroClear на 3D-принтере Stratasys Objet30. В качестве регулирующей жидкости использовался метилсалицилат. Единственным серьезным выявленным недостатком можно считать капельки, остающиеся на поверхностях после выкачивания жидкости, однако разработчики намереваются решить эту проблему с помощью отталкивающих покрытий.
«Очень важный момент заключается в том, что по результатам наших опытов стекло выдерживает тысячи рабочих циклов без какой-либо деградации. Далее мы намереваемся продемонстрировать практичность разработки с помощью полноценного демонстратора в виде офисной двери. Пока что панели такого размера изготавливаются с применением куда более дорогостоящих технологий», – заключает Гуссен.
Ознакомиться с докладом исследовательской команды можно
по этой ссылке.
А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.
Комментарии и вопросы
Да ношу периодически. Всё норм...
нет.. она прикольная, но очень...
Как вариант, такой PTC нагрева...
Друзья, можете подсказать каки...
Добрый день. Замучал принтер )...
Всем доброго времени суток! Из...
Помогите пожалуйста, купил пла...