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智慧窗户结合液晶分子特殊排列,透明、雾面转换随心所欲

2024-05-18 265

办公室来客人了,还在手动拉窗帘谈事情吗?台湾默克集团于今年的台北国际建筑建材暨产品展上展示一种“液晶隐私窗”,平常通电时可以让窗户保持透明,但只要关掉电源就能让窗户 1 秒变雾面,就算有火眼金睛也看不到窗户另一边发生的任何事。

谈到液晶,多数人最耳熟能详的莫过于液晶屏幕,但液晶并非只能在轻薄型显示器技术中称霸,至少现在已经有公司开发出另类应用,包括“液晶智能窗户”、“液晶隐私窗户”等。

液晶的组成物质是一种以碳为中心构成的有机化合物,它们具有特殊光学性质,又对电磁场敏感,因此极具实用价值。其中,液晶分子的排列可以带来选择性光散射,而排列方式又能受外力影响,默克研发的“液晶隐私窗户”就是利用这种方式来达到透明/雾面效果。

台湾默克董事长谢志宏受访时表示,透过在两片盖板(4~12 mm)间灌入液晶材料(4 mm),再以低电压电场驱动分子排列(不用担心太耗电),就能 1 秒切换窗户的视觉状态:当窗户通电时,液晶分子会排排站好,让光可以轻松穿透;但当窗户断电时,液晶分子就到处乱窜,导致光进入后被散射掉而无法于另一边成像,也就是不透光的雾面,遮蔽功能最高达百分百。

▲ 断电后,窗户 1 秒变雾面。

而“液晶智能窗户”原理相同,差别只在于它多添加了阻挡 UV、阳光的涂覆层和气腔,主要想应用于建筑墙面或汽车窗户设计,默克表示,借由阻挡光与热进入室内,液晶智能窗户的节能效果最高可达 30%。

除了展示液晶新应用外,默克还带来全台第一棵结合有机太阳能电池(organic photovoltaic,OPV)的“香蕉树”地景装置。作为新世代太阳能电池孙字辈代表,有机太阳能电池是简单利用有机高分子材料来吸收光线和移转电荷,虽然目前市场规模还小,但因其制造成本低廉、可大面积生产、具可挠曲等特性,于光伏应用方面仍极具潜力。

有机太阳能电池产品和薄膜太阳能电池其实很像,都可以薄得如同一片纸板、软得像一个 L 夹,只是薄膜太阳能电池的真空制程成本较昂贵。不过若和主流太阳能电池相比,有机太阳能电池目前的缺点就是能量转换效率低、稳定性差、强度低,以默克现场展示的香蕉树装置为例,其转换效率只有 5%。

但随着技术精进,有机太阳能电池仍有机会出现不同样貌,其目标市场包括感测器电力来源、消费性电子产品临时充电电源、轻量化屋顶、还有建筑光伏一体化(BIPV)的城市设计等。

(首图来源:科技新报)

2019-03-16 11:31:00

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