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姬曉培 攝
這年頭，啥東西都講究一個(gè)智能，智能手機(jī)、智能電視、智能手表、智能音箱已經(jīng)走入千家萬戶，就連玻璃都開始走向智能了。
變色玻璃是指在一定的條件下，比如光照、溫度、電場、表面施加壓力等會(huì)改變顏色的玻璃，而且當(dāng)這些施加的條件消失后又能恢復(fù)到初始狀態(tài)。
根據(jù)變色原理的不同，變色玻璃可以分為光致變色玻璃、熱致變色玻璃、電致變色玻璃和力致變色玻璃等，其中最常見的就是光致變色玻璃和電致變色玻璃了。
光致變色玻璃是在玻璃原料中加入特殊的感光材料制作而成，最常見的是使用鹵化銀。鹵化銀本身是無色的，但是在遇到陽光照射時(shí)不穩(wěn)定，容易分解成為銀原子和鹵素原子，銀原子聚集在一起形成膠體，這種膠體銀對光有很強(qiáng)的吸收能力，玻璃顏色因此會(huì)變暗；當(dāng)去除陽光照射后，銀原子和鹵素原子又會(huì)重新反應(yīng)結(jié)合成無色的鹵化銀，玻璃又會(huì)恢復(fù)透明。
光致變色玻璃最成功的應(yīng)用就是眼鏡片了，在室內(nèi)是正常的眼鏡，而到了室外就可以變?yōu)槟R使用。
坐過波音787的朋友可能會(huì)注意到，它的窗戶十分特殊，沒有遮光板，取而代之的是一個(gè)可以調(diào)節(jié)窗戶顏色和明暗的按鈕，共有5種不同的狀態(tài)，乘客可以根據(jù)需要調(diào)亮或調(diào)暗玻璃，當(dāng)然特殊情況下，機(jī)長也可以統(tǒng)一控制窗戶的顏色。
波音787所用的玻璃是一種可以通過用電來控制玻璃顏色明暗的玻璃，叫作電致變色玻璃。
電致變色玻璃是在兩層玻璃基層中間加上導(dǎo)電介質(zhì)，通過外加電場或電流來改變中間介質(zhì)的顏色和透明度，從而改變玻璃的顏色狀態(tài)。電致變色玻璃通常由透明導(dǎo)電層、電致變色層、電解質(zhì)層、離子存儲(chǔ)層幾層結(jié)構(gòu)組成。
了解了電致變色玻璃的結(jié)構(gòu)后，那么它的具體原理是怎樣的呢？玻璃的導(dǎo)電層加上電壓之后，離子存儲(chǔ)層內(nèi)的離子通過電解質(zhì)層，進(jìn)入電致變色層，與電致變色層的物質(zhì)結(jié)合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使玻璃呈現(xiàn)特定的顏色。電壓的大小會(huì)影響進(jìn)入電致變色層離子的多少，通過控制電壓的大小就可以實(shí)現(xiàn)對顏色深淺的調(diào)節(jié)。斷電后，離子從電致變色層通過電解質(zhì)層又回到離子存儲(chǔ)層，玻璃又恢復(fù)到初始的狀態(tài)。
有了電致變色玻璃，即便是在白天也可以把窗戶調(diào)至最暗的顏色，喜歡看風(fēng)景的朋友也可把窗戶調(diào)至不同的顏色。想象一下，未來將電致變色玻璃用在汽車上，就再也不用貼膜了，用在家里的窗戶上，窗簾也將面臨被取代的風(fēng)險(xiǎn)。
提到電致變色玻璃，就不得不提到另一種也是通過電來改變狀態(tài)的電控霧化玻璃，通過一個(gè)開關(guān)按鈕即可控制玻璃變成霧化或者透明兩種狀態(tài)。
電控霧化玻璃是在兩層玻璃中間有一層調(diào)光膜，調(diào)光膜中有液晶物質(zhì)。在自然狀態(tài)下，液晶分子無規(guī)則排列，光線被液晶分子散射到各個(gè)方向，使玻璃呈現(xiàn)霧化狀態(tài)；通電時(shí)，液晶分子變?yōu)橛幸?guī)則定向排列，使光線能夠正常通過，從而呈現(xiàn)透明狀態(tài)。無論是在酒店還是家里的淋浴間，這種玻璃都十分實(shí)用，霧化狀態(tài)在使用時(shí)可以保護(hù)個(gè)人隱私，透明狀態(tài)可以使空間更敞亮。（作者系中國科技館網(wǎng)絡(luò)科普部工程師）
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