什么是电致变色玻璃？

  智能玻璃正是利用一种叫做电致变色的技术，其中当应用电压穿过它们，典型的智能窗户开始是蓝色的，当电流通过时(几分钟内)逐渐变得透明。

图:电致变色玻璃在电控下变色:

左:这里是透明的，看起来很像普通玻璃；                       右:施加一个小电压，它会变得不透明(发蓝和黑暗)。

电致变色玻璃是如何工作的？

  有相当多不同类型的电致变色玻璃:有些只是变暗(比如光致变色太阳镜，在阳光下会变暗)，一些变暗并变成半透明，而另一些变得像镜子一样不透明。每种类型都由不同的技术提供动力，我在这里只详细描述其中一种:最初的技术，由Satyen K. Deb博士于1969年发现，基于锂离子在过渡金属氧化物(如氧化钨)中的运动。

  普通的窗户是由一块垂直的玻璃制成的，双层玻璃窗有两块玻璃，中间有一个空气间隙绝热和消声(保持热量和噪音在一边或另一边)。更复杂的窗口(使用低辐射热反射玻璃)都涂上了一层薄薄的金属化学物质，所以它们能让你的家冬暖夏凉。电致变色窗的工作原理有点像这样，只是它们使用的金属氧化物涂层要复杂得多，并且是通过类似于制造中使用的工艺来沉积的集成电路(硅电脑芯片)。

  虽然澳门沙金游戏 app经常谈论“电致变色玻璃”，但像这样的窗户可以由玻璃或塑料(技术上称为“基底”，或基底材料)制成，通过称为溅射(一种将一种材料的薄膜添加到另一种材料上的精确方法)的工艺涂上多层薄膜。在它的内表面(面向你的家)，窗户有一个由五个超薄层组成的双层夹层:中间有一个隔板，隔板两侧有两个电极(薄电触点)，电极两侧有两个透明电触点层。基本工作原理涉及锂离子(带正电荷的锂原子—缺少电子)通过隔板在两个电极之间来回迁移。正常情况下，当窗口是透明的，锂离子位于最里面的电极(在图的左边，你可以在这里看到)，它是由类似锂钴氧化物(LiCoO2).当一个小电压加到电极上时，离子通过隔板迁移到最外面的电极(图中右边的那个)。当它们“浸泡”到该层中时(该层由类似多晶氧化钨的东西制成，WO3)，它们使它反射光线，有效地使它变得不透明。它们独自留在那里，直到电压反转，导致它们向后移动，因此窗户再次变得透明。不需要电力来维持电致变色窗的清晰或黑暗状态——只需要将它们从一种状态改变到另一种状态。

  电致变色窗口如何工作:向外部触点(导体)施加电压，锂离子(此处显示为蓝色圆圈)从最里面的电极移动到最外面的电极(在此图中从左到右)。窗户反射更多的光，透射更少，导致它看起来不透明(暗)。这些层是非常薄的涂层，被添加到被称为基底的一块很重的玻璃或塑料上(为了清楚起见，这里没有示出)。

电致变色窗户有什么好与坏？

优势:智能窗口听起来像是一个噱头，但它们有一个巨大的环境的受益。在黑暗的状态下，它们几乎反射掉所有(约98%)照射在它们身上的光线，因此它们可以大幅降低对空调的需求(包括安装空调的巨大成本和日常运行成本)。(一家制造商估计，电致变色玻璃可以减少大约20%的冷却和照明能耗。)因为它们是电动操作的，所以可以很容易地由智能家居系统或者阳光传感器，不管楼里有没有人。据美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)的科学家称，像这样的窗户可以节省建筑总能耗的8%；他们只用少量的电就能从黑暗转换到光明。智能窗户的其他好处包括按下开关时的隐私(不再用笨拙的、灰尘多的窗帘和百叶窗)、方便(自动变暗窗户可以防止室内装潢和图片褪色)以及提高安全性。

缺点:众所周知，印刷有电极和奇特金属涂层的玻璃安装成本将是普通玻璃的几倍:一扇大型智能窗户通常每平方英尺约500-1000美元。还有关于这种材料有多耐用的问题。当前窗口的另一个缺点是从透明到不透明再到透明需要时间。一些技术可能需要几分钟的时间。