Comment est fabriqué le film de verre intelligent ?

Un élément fabriqué avec la technologie PDLC est le film de verre intelligent.La structure de la couche sandwich est composée d'un film PET, d'ITO et de cristaux dispersés dans un polymère.

Le nom complet de l'ITO est Oxyde d'étain et d'indium (ITO), In2O3 • SnO2, tandis que le nom complet du PET est Polyéthylène Glycol Téréphtalate.

Une technique devenue plus courante dans les maisons et les bâtiments modernes est appelée verre intelligent, parfois appelé verre commutable.Les maisons et bureaux modernes peuvent être transformés en espaces chics et contemporains grâce à cette alternative innovante.La chaleur, la lumière et la tension sont des exemples de stimuli externes susceptibles de modifier les propriétés du verre intelligent, un matériau électrochrome.Comment fabriquer un film de verre intelligent sera expliqué dans cet article.

Matériel

Ce film de verre intelligent est fabriqué selon un procédé unique et se compose de gouttelettes de cristaux liquides de la taille d'un micron dispersées dans une matrice polymère entre deux couches de film transparent.En raison de la nature désordonnée des molécules de cristaux liquides dans la gouttelette, l’indice de réfraction de la gouttelette est différent de celui de la matrice.

Les aspects translucides et opalescents ou opaques sont produits par la diffusion intense de la lumière au niveau de la gouttelette arrière provoquée par la matrice.L'axe optique de la gouttelette de cristal liquide peut être orienté pour changer l'état du matériau désordonné de désordonné à ordonné par application d'un champ électrique.

La transparence apparaît lorsque les indices de réfraction sont égaux.La visibilité résulte du retour des microgouttelettes de cristaux liquides à leur état astigmatique lorsque le champ électrique est désactivé.

Fondamental

Les cristaux liquides nématiques dans les systèmes de films de verre intelligents sont uniformément dispersés sous forme de gouttelettes de taille micrométrique à l’intérieur d’une matrice polymère organique solide.Chaque gouttelette a une orientation préférée pour son axe optique en l’absence de tension, mais l’orientation de chaque particule est désordonnée.

Application

Des matériaux électrochromes, qui modifient leurs propriétés optiques en réponse à des stimuli externes, sont utilisés dans cette technique.Il peut être utilisé sur les fenêtres déjà en place ou sur d’autres surfaces, comme celles des voitures, des immeubles et des résidences.

Propriétés électro-optiques

La réaction des qualités optiques du film de verre intelligent à un courant électrique est connue sous le nom de caractéristiques électro-optiques.Dans sa conception, des éléments tels que la transmission, la tension, le temps de réaction, la longueur du biseau, le contraste et la plage de température de fonctionnement sont cruciaux.

1. La connexion entre la tension et la transmission

La transmission de la lumière à travers un matériau est appelée transmission.La température a un impact sur la relation entre la tension et la transmission.Tous les films PDLC partagent la caractéristique suivante : à des températures plus basses, une tension plus élevée est requise pour une transmission élevée.De plus, l'effet d'hystérésis de la courbe TV s'intensifie avec la diminution de la température.

2. Le lien entre la longueur de la pente et la transmission

La longueur de la pente et la transmission sont liées les unes aux autres.La transmission augmente sensiblement pour les longueurs d'onde supérieures à 700 nm lorsque le gadget est éteint.En augmentant l'épaisseur du film, en ajoutant des colorants et en augmentant la taille des particules, il est possible de réduire la transmission lorsqu'elle est désactivée dans le spectre visible rouge et proche infrarouge.L'augmentation de la taille des particules augmente la surface de diffusion totale et diminue la transmission lorsque la particule est utilisée, mais augmente la quantité de lumière diffusée lorsque l'épaisseur de la particule augmente.

3. Délai de réponse

Le temps de réponse est le temps nécessaire à un film de verre intelligent opaque pour devenir transparent.Les délais de désactivation des films plus minces varient en fonction de la température, de 50 ms à 600 ms.La transmission de la lumière peut être affectée par la configuration des particules LC à basse température, et des tensions plus élevées peuvent entraîner des temps d'arrêt plus longs.

Le temps d'activation du PDLC est d'environ 250 ms à -10 °C et est court à température ambiante, avec une plage de tension de démarrage de 60 à 100 V.La période d'activation est inversement corrélée au carré de la tension initiale, un peu comme dans les composants TN conventionnels.Un film plus épais augmente la tension d'activation et diminue le temps de désactivation quelle que soit la température, car le champ électrique dans le film affecte l'alignement moléculaire et le champ électrique diminue avec l'augmentation de l'épaisseur du film.

4. Plage de température de fonctionnement

La plage de température de fonctionnement se rapporte au fonctionnement normal du film de verre dimmable.La mesure de la température de transition de phase DSC aide à comprendre comment la matrice polymère affecte la plage de température de fonctionnement du LC.

Les recherches suggèrent que la LC devrait être dissoute dans le polymère pour agir comme plastifiant.Lorsque la LC est un mélange, celle dissoute dans le polymère affecte le changement de phase de la LC.De même, le prépolymère polymère doit être dissous dans la LC pour agir comme une impureté et abaisser la température de transition de phase LC.

5. Contraste

Le degré de différence entre les états opaque et transparent est appelé contraste et est utilisé pour évaluer les propriétés des matériaux optoélectroniques à couches minces PDLC. Il existe deux façons de calculer le contraste.

À l’aide d’une source de lumière diffuse, la première approche mesure la luminosité standardisée en mode marche et arrêt.Le type de source lumineuse utilisée détermine le succès de cette procédure. Ainsi, lors des mesures, la source lumineuse doit être spécifiée.

La deuxième méthode dépend de la transmission spectrale des états activé et désactivé.Si les angles d'acceptation des instruments de mesure sont constants, les résultats de cette approche peuvent être comparés entre laboratoires.Disparité importante.

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