哈佛大學的科學家們發(fā)明了一種特殊的玻璃,這種玻璃可以在電流作用下在透明、半透明和不透明之間轉(zhuǎn)換。
科學家們以前也曾開發(fā)過能夠由透明轉(zhuǎn)換成不透明的可調(diào)性玻璃,它們主要由納米晶體和金屬納米結構的材料構成。但是它們的造價極其高昂,而且生產(chǎn)難度很高。
哈佛大學約翰鮑爾森工程技術與應用科學學院的研究員教授大衛(wèi)·克拉克(DavidClarke)和博士后研究員塞繆爾·施安(SamuelShian)聲稱,他們研究出一種新的玻璃材料,不但能夠很快由透明轉(zhuǎn)換成不透明,而且造價相對低廉。他們已經(jīng)在學術雜志《光學快報》上發(fā)表了一篇論文,介紹了自己的研究成果。
這種新型玻璃由三層材料組成,中間一層是普通玻璃,上下兩層為一種透明和柔軟的彈性纖維材料。這三層材料的表層均被敷設了一個銀納米線構成的涂層,因此這種新型玻璃的生產(chǎn)工藝比原先的可調(diào)性玻璃要簡單得多。
原先的可調(diào)性玻璃是利用一種被稱為真空鍍膜的技術生產(chǎn)出來的,需要給玻璃基材小心謹慎地鍍上一層特殊材料分子。
克拉克在聲明中解釋說:“因為新的生產(chǎn)工藝是一種物理變化而不是化學變化,因此利用這種工藝來生產(chǎn)可調(diào)性玻璃要簡單得多,生產(chǎn)成本也相對低廉。”
就材料本身而言,納米線非常細小,不會反射光線,因此不會被肉眼觀察到。但是如果給玻璃通上電流,納米線就會發(fā)生運動,彼此靠攏。從而導致彈性纖維收縮匯聚,造成光散射現(xiàn)象,整塊玻璃就會在一秒之內(nèi)變成彩色。
如果加大電流強度,玻璃就會變成完全不透明的狀態(tài)。
他們將變形后的彈性纖維涂層比作池塘表面的冰層。他們說:“如果結冰后的池塘表面平滑,你就能透過冰層看到池塘下面的情況。但是如果冰層上出現(xiàn)很多裂痕,你就看不透了。”
哈佛大學已經(jīng)為這項技術申請了專利,克拉克和施安正在努力開發(fā)一種更薄的彈性纖維涂層,這樣就能降低讓玻璃變成不透明狀態(tài)時所需的電壓。
更多資訊請關注建材頻道