能自动清洁的“智能”玻璃

经营者·汽车商业评论 / 2018年09月02日 08:29

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优化驾驶员的视野,是提升车辆安全性的重要课题。虽然如今的汽车已经开始越来越依赖立体照相机、激光雷达和红外系统等电子系统,但从本质而言,优化视野的关键仍在于清洁的车窗,这样驾驶员才能看清车外的情况。

英国一所大学的研究人员近期推出一种适用于建筑窗户的“智能”玻璃解决方案,也同时适用于车辆车窗。这种玻璃采用了纳米技术,不但可以实现自动清洁,而且还具有节能环保和防炫光的属性。

“这是纳米结构与感温变色涂层的首次结合,”英国伦敦大学学院(UCL大学)电子与电气工程系Ioannis Papakonstantinou博士表示,“这种仿生纳米结构可以增强玻璃涂层的感温变色属性,带来一种能够实现自动清洁的高性能智能窗户。”

这种纳米结构的初步应用为摩天大楼的外窗,研究团队认为,只要符合汽车行业的安全标准和其他规定,这种技术也完全可以用于道路汽车。

“这很容易,只是涂一层1毫米左右的涂层而已。当然了,我们肯定还要建立一套测试项目,比如观察水滴流下车窗玻璃的速度快慢,这点非常重要,特别是针对前挡风窗而言。”

UCL大学的研究工作得到了英国工程与自然科学研究理事会的资金支持。经过实验证明,该结构确实可以表现出3种优良属性。

具体来说,当雨水接觸到这种纳米玻璃表面后会形成水珠,而后在流过玻璃的过程中带走灰尘、泥土等污染物,这就是自动清洁功能的原理。这主要是由于玻璃上的纳米结构具有像铅笔尖一样的圆锥形设计,可以存储空气,从而在很大程度上减少液体与玻璃表面的接触。

与这种新型玻璃不同的是,当雨滴落在常规玻璃上时,一般会在玻璃表面停留一段时间,而后才会滑落,并且还会留下印记。

为了达到节能效果,这种玻璃的表面还涂了一层5到10纳米厚的二氧化钒(一种便宜丰富的材料)薄膜,这可以减少热损耗,并在炎热天气中减少射入车内的太阳辐射。

这种纳米结构还具有防炫光的属性,这种能力多见于蛾子或其他善于躲避捕食者的生物之中。可以将室内反射光线控制在5%之内,而其他二氧化钒膜节能窗户的平均表现为20%-30%。”

目前UCL大学的发现仍处于研究成果阶段,下一步的主要任务是优化纳米制造技术和二氧化钒涂层工艺,以支持规模化生产。endprint

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