«Умное» стекло: особенности и впечатляющие возможности для домашнего применения

1. Что такое «умное» стекло

Особенности и впечатляющие возможности «умного» стекла».

«Умные» технологии настолько прочно вошли в нашу жизнь, что большинство не мыслит свою жизнь без незаменимых помощников, значительно облегчающих быт, рабочие процессы, делая более доступным и разнообразным досуг. Прогресс настолько быстро двигается вперед, что даже самые обычные вещи переходят в разряд «умных». Взять, к примеру, стекло, которое приобрело невероятные функции, благодаря чему может выполнять немало задач абсолютно недоступных обычному собрату. «Умное» стекло (Smart Glass, оно же смарт-стекло) в последнее время активно используется в офисах, магазинах (исполнение витрин, размещение внутренней/наружной рекламы), развлекательных и медицинских центрах, стал появляться и в интерьерах квартир.

Из чего стоит смарт-стекло. | Фото: smartglass-vrn.ru.

Давайте определимся, чего такого добавили в состав стекла, что оно мгновенно «поумнело», стало намного прочнее, привлекательней и загадочней. Как утверждают разработчики очередного технологического чуда, смарт-стеклом может стать любая стеклянная поверхность, будь то стена, окно, стеклянная дверь, пол или потолок. Все удивительные возможности кроются в специальной пленке, которая наносится на его поверхность с двух сторон или наоборот, помещается между двумя листами стекла и реагирует на источники света, тепла или электричества (фотохромизм, термохромизм, электрохромизм)

2. Виды технологий, позволяющих изготовить «умное» стекло

Так выстаиваются жидкокристаллические частицы в свободном состоянии и под воздействием тока, если стекло изготовлено по технологии PDLC. | Фото: online-tovary.ru.

Технология PDLC наиболее популярна и востребована в различных отраслях и в домашнем применении.

Наиболее популярна технология PDLC или LCD основана на использовании жидкокристаллических кристаллов, вытянутой формы, которые покрывают ламинированной пленкой с токопроводящим слоем (в целях защиты). Последний подсоединяется с помощью электрода к источнику электропитания (используется электропроводный клей).

SPD-технология предусматривает использование взвешенных частиц, которые также упорядочивают свое движение с помощью электрического тока. | Фото: sudomik.ru.

SPD-технология основывается на базе взвешенных частиц, которыми заменили кристаллы (принцип действия тот же). Структура самой пленки не изменилась, а вот форма частиц имеет другую форму – стержнеобразную. При этом цвет поверхности будет не молочным, а иметь черный или темно-синий оттенок, что делает перегородку абсолютно непрозрачной (выключенное положение). При подаче тока взвешенные частицы также, как и кристаллы упорядочиваются, а стекло приобретает серый или светло-синий оттенок, становясь более прозрачным. Эта технология позволяет отсеивать не только ультрафиолет, но и инфракрасные волны, чем помогает защитить от перегрева помещений летом, а вот зимой как раз наоборот, удерживает тепло внутри.

А так выглядит пленка или нанесенный слой с ионами лития, основанный на обратном процессе движения (ECD, без поступления тока стекло становится прозрачным). | Фото: online-tovary.ru.

Выработана еще технология на основе электрохромных частиц – ECD. Главным ее отличием является способность менять степень затенения во включенном режиме. Когда ток не поступает, стеклянное полотно становится прозрачное, если же пропустить электричество, то оно будет матовым (обратный процесс). В этом случае слой из ионов лития многослойно наносится на пленку или прямо на стекло, что позволяет внедрять «умные» технологии на установленных стеклопакетах или перегородках. Также такой способ «поумнения» требует меньшей подачи электричества (от 3 до 5 Вт на 1 кв. метр), но, чтобы заставить ионы хаотично двигаться ток должен поступать постоянно.

3. Как это работает

Пример «умного» стекла, изготовленного с помощью жидкокристаллических частиц.

Хитрость работы смарт-стекла заключается в возможностях различных частиц, «заточенных» реагировать на разные источники: электрический ток, свет, тепло, химические вещества.

• Чтобы стекло обладало оптическими свойствами (опалесценция или матовость, помутнение), частицы имеют разную форму (в зависимости от технологии: PDLC, SPD). Если режим выключен, то они располагаются в хаотичном порядке и под разным углом, превращая стекло в непроницаемую перегородку, которая очень помогает в тех случаях, когда требуется создать более приватную обстановку. Если же пропустить ток по пленке, то жидкие кристаллы молниеносно принимают положение, заданное программой. В случае с помутнением стекла, то они вытягиваются (располагаются вертикально) и становятся идеально ровными рядами, открывая обзор. Этот процесс легко себе представить на примере огромной толпы людей на площади. Если народ располагается хаотично, то увидеть, что находится на другой ее стороне просто невозможно. Если же их выстроить стройными рядами (на достаточном расстоянии между рядами), то препятствие становится менее заметным и обзор значительно улучшается.

Масштабное остекление можно использовать в любых зданиях, включая жилые помещения, если установить смарт-стеклопакеты (ток не поступает). | Фото: smartglasscountry.com.

Плюсы такого рода свойств «умного» стекла заключаются в том, чтобы создать непроницаемую стену, которая идеально подходит для переговорных залов в офисах, смотровых кабинетов в медицинских центрах, раздевалок в магазинах и т. д. Если их использовать в домашних условиях, то они станут находкой в маленьких жилых пространствах, где в одной комнате сосредоточено сразу несколько зон. С их помощью легко создавать уединение в спальне и ванной комнате, которые отделены стеклом, чтобы зрительно не дробить и без того крошечное пространство. Чаще для небольших помещений применяют смарт-стекло, изготовленное по PDLC технологии (тонированные SPD «умные» стекла лучше использовать в тех регионах и комнатах, где идет обильный солнечный поток).

То же помещение, только с более приватной обстановкой (с подключенным электричеством). | Фото: smartglasscountry.com.

Также стоит отметить, что какими функциональными возможностями не обладало смарт-стекло во включенном и выключенном режимах оно будет значительно прочнее обычного, повысится тепло- шумоизоляция, блокируется до 99% УФ-лучей, пагубно влияющих как на человека, так и предметы/вещи, находящиеся внутри помещений (если выступают в роли стандартных уличных стекол или навесных панелей).

Особенно актуально использование смарт-стекла в маленьких помещениях или квартирах студиях.

Важно! Главным минусом установки «умного» стекла, станет его кусающаяся цена, ведь массового производства пока не предвидится, а стоимость того, что делается на заказ всегда подскакивает (иногда и значительно). Если смарт-стекло используют в качестве основного остекления комнаты/здания, то нужно учитывать, в выключенном режиме коэффициент светопропускания составит только 60%. Также не стоит забывать, что для мутнеющей способности стекла требуется постоянная подача электричества (Smart Glass относится к низкопотребляемым системам).

Тот случай, когда пленка состоит из взвешенных частиц (подходит для более весомого затенения).

• Если основу стекла составляет триплекс технология (трехслойная конструкция, состоящая из обычного стекла/поликарбоната, между листами которого устанавливается полимерная жидкокристаллическая пленка), то оно помимо помутнения может быть оснащено еще и обогревом. Это одна из самых востребованных модификаций, если же речь заходит о создании фасадного остекления, конечно же. Естественно, использовать стекло (даже очень умное) в качестве отопительного прибора не целесообразно, а вот избавиться от холода, идущего от окон или наледи на них – вполне реально и практично.

«Умное» стекло может быть пуленепробиваемым, оснащено противопожарными и акустическими системами.

Авторы Novate.ru хотели бы отметить, что триплексные смарт-стекла, производимые лидерами в этой отрасли, могут изготавливать с защитными пуленепробиваемыми, акустическими или противопожарными функциями. При этом цвет стекол может быть разным, все зависит от целесообразности, предназначения и пожеланий клиента.

На смарт-стекло можно проецировать любое изображение.

Стекло-экран очень эффектно выглядит, но довольно дорогое удовольствие.

• Изготавливают еще и «умное» стекло-экран, который легко заменяет огромную телевизионную панель, но его изготовление настолько сложное, что цена такого «телевизора» получается космической. Подобное удовольствие могу позволить себе только очень состоятельные домовладельцы, крупные фирмы и казна процветающих городов.

В продолжение темы, рекомендуем ознакомиться с тем, как бионика влияет на развитие технологий, архитектуру и нашу жизнь в целом.

А вот познавательное видео нашего канала: