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Jan 07, 2024

전기변색

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커튼이나 차양은 여전히 ​​창문을 통해 햇빛을 차단하는 가장 일반적인 방법이지만, 최근 유리 기술의 발전은 원치 않는 외부 빛을 처리하는 새로운 수단을 제공했습니다. 전환 가능한 창으로도 알려진 스마트 창 시스템은 유리의 색조를 변경하여 원치 않는 빛과 열을 차단함으로써 햇빛에 반응합니다.

최신 형태의 스마트 창문은 빛을 차단하거나 프라이버시를 제공하는 것 이상의 역할을 합니다. 예를 들어, 일부 스마트 창문은 빛을 건물의 난방 시스템을 지원하는 데 사용될 수 있는 열 에너지로 바꿀 수 있습니다. 실험실, 병원 등 멸균 환경을 위한 항균 스마트 윈도우도 개발 중이다.

태양 광선은 UV 광선부터 가시 광선, 스펙트럼의 반대쪽 끝에 있는 적외선 에너지에 이르는 광파 주파수로 구성됩니다. 빛 스펙트럼의 이러한 다양한 부분을 다양한 방식으로 사용하려고 할 때(예: 광파의 일부 주파수를 차단하고 다른 주파수를 활용하여 열을 생성하는 등) 전환 가능한 창 디자인은 매우 복잡해집니다.

햇빛의 모든 구성 요소를 다루는 창을 만들려면 각 유형의 광파를 처리하는 특정 재료가 필요합니다. 예를 들어:

이러한 모든 요소를 ​​하나의 스마트 윈도우로 결합하는 것은 어렵기 때문에 연구자들은 이 모든 것을 할 수 있는 재료를 설계하기 위해 노력하고 있습니다.

중국의 한 연구팀은 우아하게 디자인된 전기 변색 광열 필름으로 해결책을 찾은 것 같습니다. 이 필름은 3D WO3로 만들어진 벌집 모양의 구조로 구성되어 있습니다. 작은 금 나노 입자와 나노 막대가 구조의 셀 내에 존재하여 원하는 모든 요소가 동일한 공간에 들어갈 수 있는 방법을 제공합니다. WO3는 창문을 통해 들어오는 빛의 양을 조절하고, 금 나노구조는 빛을 열로 바꿉니다.

이 필름은 창문이 투명에서 검은색으로 매우 빠르게 변하도록 하여 빛에 반응합니다. 근적외선 복사는 창문을 5분 안에 24°C까지 가열하여 효과적인 열원으로 만듭니다. 금 나노 구조와 WO3는 결합 시 매우 효과적인 항균 특성을 가지므로 창은 어두운 상태에서 거의 모든 박테리아를 제거합니다.

표준 전환 가능 창은 채광창 및 온실 창과 같은 다양한 용도에 유용할 수 있습니다. 그러나 항균 창은 의료 시설과 같이 박테리아 보호가 중요한 시설에 특히 유망합니다. 열원으로도 사용할 수 있는 창문은 흥미로운 무탄소 에너지원을 제공합니다.

기술의 빠른 확장 속도를 고려하면 가까운 미래에 스마트 윈도우에서 새롭고 혁신적인 기능을 보게 될 가능성이 높습니다. 과학자들은 다양한 요소를 하나의 창에 통합하여 다양한 상황에 다양한 이점을 제공하는 유리를 만드는 방법을 찾고 있습니다. 가정의 빛과 열 차단 응용 분야부터 병원에서 사용되는 고급 항균 기능에 이르기까지 스마트 창문의 잠재력이 확대되고 있습니다.

이미지 제공: M3 Glass 제공