Нижегородская обл.
Поиск
Умное стекло: что это, особенности

Умное стекло: что это, особенности

Современная строительная индустрия не стоит на месте. Каждый год появляются новые, усовершенствованные виды строительных материалов и технологий. Даже такой издавна известный материал, как стекло, который практически невозможно модифицировать, приобрел новые характеристики и виды, благодаря современным технологиям. Одна из разновидностей данного материала – умное стекло. Это новинка, стремительно завоевывающая рынок материалов, используемых не только в строительстве, но и в различных производственных сферах. Разберемся, что же такое умное стекло или смарт гласс, и чем оно привлекательно для современного мира.

Что такое «умное» стекло?

Умное стекло – это уникальный материал, нашедший применение во многих сферах деятельности. Смарт стекло – это многослойная конструкция с изменяющейся прозрачностью. Идея создания такого стекла была известна давно, однако, ограниченность технологий того времени не позволила осуществить задуманное. Сегодня умное стекло с регулируемой прозрачностью можно встретить довольно часто.

1.jpg

Принцип действия умного (смарт) стекла заключается в изменении прозрачности конструкции. Это стало возможным благодаря конструктивным особенностям материала. Просто стекло, в обычном понимании, представляет собой прозрачный лист. Тогда как умное стекло имеет три слоя в своей структуре: внешние два слоя – стекло, внутренний – специальная пленка с расположенными в ней жидкими кристаллами.

Весь фокус затемнения умных стекол заключается в расположении жидких кристаллов в пленке внутри конструкции. Дело в том, что регулировка происходит за счет упорядочивания кристаллов посредством их взаимодействия с электрическим током. Прозрачность смарт гласс достигается во включенном режиме. Токи низкого напряжения воздействуют на кристаллы, упорядочивая их, поэтому стекло становится полностью прозрачным. При выключении токи перестают действовать на кристалл, положение которых становится хаотичным и разрозненным, а стекло приобретает матовость и становится непрозрачным. Удивительно, что умное стекло совершенно не теряет в способности пропускать свет независимо от того, какой режим активирован.

3.jpg

Разновидности смарт гласс

Современные технологии позволяют производить различные виды умного стекла с изменяемой прозрачностью. Как правило, разделение смарт гласс на виды основывается по типу используемых материалов, а конкретно – пленки. В настоящее время существуют следующие виды жидкокристаллических пленок:

  • PVB (поливинилбутиральные пленки);
  • EVA (этиленвинилауетатные пленки);
  • TPU (пленки из термопластичного полиуретана).

В зависимости от технологии производства можно встретить следующие маркировки умного стекла:

  • ECD. Данный вид конструкции называется электрохромным. Особенность его заключается в регулировке прозрачности – матовый, полуматовый, прозрачный и цветной режимы. Цветной режим также регулируется по интенсивности и насыщенности оттенка. Данный эффект стал возможен благодаря технологии производства, а именно – нанесение слоя ионов лития. Такое стекло можно регулировать не только по прозрачности, но и по светопропусканию. Умное электрохромное стекло менее энергозатратное, так как воздействие тока необходимо лишь для смены режима. Процесс смены прозрачности можно заметить визуально – он распространяется от периметра к центру стекла;
  • LCD. Особенность работы данного стекла заключается в том, что под воздействием токов жидкие кристаллы упорядочиваются, образуя своеобразные сегменты или капли, через которые проникает свет. Именно за счет таких сегментов достигается прозрачность стекла. Режим матовости включается при отсутствии воздействия на кристаллы электрического тока. Внутри такого стекла располагается специальная смесь полимеров и кристаллов. Токопроводность достигнута за счет нанесенного равномерно слоя прозрачного проводника. LCD умному стеклу можно добавить способность регулировки свето- и теплопроводности, если предусмотреть в конструкции дополнительные слои и красители;
  • SPD. Отличительной чертой данного стекла является его оптическая проницаемость в любом режиме. Конструкция предполагает расположение между наружными слоями из стекла пленки со взвешенными частицами в форме небольших стержней. Под воздействием электрического тока частицы «выстраиваются» в определенном порядке, а стекло становится прозрачным. При отключении электрического тока частицы располагаются хаотично, а стекло становится затененным. Стекло со взвешенными частицами может иметь серый, темно-синий и даже черный цвет. В разрозненном состоянии стержнеобразные частицы поглощают световые волны. При переключении режимов преобразование стекла из матового в прозрачное происходит ежесекундно.

6.jpg

Смарт стекло: характеристики

Свойства и характеристики умного стекла напрямую связаны с его типом.
Однако, параметры данных устройств схожи и имеют сравнительно небольшое отличие:

  • замутненность. Ошибочно думать, что умное стекло столь же прозрачно, как и обычное. К сожалению, многослойная структура и компоненты конструкции снижают прозрачность смарт гласса по сравнению с обычным. Этот показатель может составлять от 5 до 7% в зависимости от типа умного стекла;
  • срок эксплуатации умного стекла на сегодняшний день превышает 10 лет. По сравнению с обычным стеклом это может быть не так и много, но весьма достаточно. К тому же не стоит забывать, что технология достаточно нова, а значит будет совершенствоваться по всем возможным параметрам;
  • требуемое напряжение электрического тока для современных умных стекол в зависимости от их типа может быть 12, 24 и 48 В;
  • светопропускающая способность современных моделей смарт гласс варьируется от 75%;
  • производителями заявлен весьма большой срок эксплуатации изделий. Цикличность использования стекла (включение/выключение) составляет свыше 30 миллионов раз;
  • экономичность. Умное стекло, как было сказано выше, работает от электричества низкого напряжения. Расход электроэнергии зависит от типа стекла, но в среднем составляет от 3 до 5 Вт на м.кв. изделия;
  • современные виды умного стекла выполняются достаточно тонкими. Минимальная толщина таких конструкций начинается от 6 мм.

Отдельные модели смарт гласс могут также иметь следующие свойства при определенных условиях:

  • цветность. Умное стекло может быть не только матовым и затененным, но также иметь определенный оттенок цвета, что достигается за счет применения в конструкции дополнительных пленок и красителей;
  • стекло может иметь практически любую форму. Также в нем можно выполнять технологические и другие отверстия без ущерба для функциональности;
  • существует возможность повышения прочностных показателей умного стекла за счет нанесения на него специальных бронировочных пленок. Такие пленки, в зависимости от класса, способны значительно увеличить ударную сопротивляемость конструкции. К тому же даже если стекло разобьётся, осколки не рассыплются, а будут висеть цельным полотном;
  • умные стекла можно подвергать пескоструйной обработке, что повысит декоративную привлекательность изделия.

4.jpg

Достоинства и недостатки умной тонировки стекла

Умное стекло с регулируемой тонировкой обладает своими плюсами и минусами.

Преимущества:

  • умное стекло – универсальный материал. Его используют в качестве светопрозрачной конструкции, для зонирования пространства и даже в качестве поверхности для видеопроекций;
  • свойства стекла предопределяют широкую сферу использования, которая не ограничивается лишь строительной деятельностью;
  • умное стекло с тонировкой и регулируемым затемнением обладает хорошими прочностными показателями;
  • защищает от ультрафиолетового солнечного излучения;
  • можно применять, как альтернативу шторам, занавескам и жалюзи;
  • высокие шумоизоляционные свойства;
  • возможность выбора расцветок;
  • для функционирования необходимо электричество низкого напряжения;
  • некоторые виды умного стекла обладают повышенной прозрачностью, замутнение практически исключено.

5.jpg

Несмотря на целый ряд преимуществ, смарт-гласс имеет несколько недостатков, которые также необходимо учитывать при выборе такого рода материалов:

  • стоимость. Это наиболее важный и существенный минус данного материала. Стоимость умного стекла в настоящее время достаточно высока. И хотя материал совершенствуется, цена его пока что не доступна для широкого круга потребителей;
  • работает от электричества. Зависимость от электрического тока и не автономность изделия всегда является краеугольным камнем при выборе материала. Не везде может быть уместно и возможно применение такого стекла;
  • энергозатратность. Для функционирования умного стекла потребуется подключение к электроэнергии, а это значит дополнительные расходы на оплату за электричество;
  • невысокая скорость переключения режимов (только в отношении электромонохромного смарт стекла);
  • необходимость дооборудования изделия для защиты от УФ (для изделий со взвешенными частицами).

Стоит отметить, что разработки и эволюция смарт стекла продолжается. На сегодняшний день уже известны изделия, которые могут самостоятельно обеспечивать себя энергией, вырабатываемой из солнечного света, а также накапливать ее для других устройств.

Применение умного стекла

Сфера применения умного стекла обширна. Первоначальное применение смарт стекло приобрело в зонировании и оборудовании офисов (перегородки). На сегодняшний день область применения не ограничивается лишь офисными и общественными помещениями. Достаточно широко смарт стекло используют в строительстве жилых домов, монтируя его в окна и другие светопрозрачные конструкции. Благодаря своим свойствам смарт стекла широко применяют для остекления витрин и витражей, входных групп, окон общественных помещений.

2.jpg

Внутри помещений из него выполняют перегородки, устраивают зимние сады и террасы, остекляют балконы и лоджии, даже применяют для устройства душевых кабин и ванных комнат. Умное стекло нашло применение также в автомобиле- и авиастроении.

Поделиться
Отправить
Вотсапнуть

Статьи по теме