Ученые из России нашли способ точной настройки «умных» стекол переменной прозрачности через один физический параметр, упростив управление оптическими свойствами изделий.
Российские ученые из Красноярского научного центра Сибирского отделения РАН совместно с коллегами из Университета Тель-Авива (Израиль) добились значительного прогресса в понимании и улучшении ключевых характеристик «умного» стекла (англ. smart-glass) — материалов с изменяемой прозрачностью. Исследование опубликовано в журнале Molecules.
В основе такого стекла лежат диспергированные полимерные пленки, внутри которых находятся микроскопические капли жидких кристаллов. В обычном состоянии без электрической нагрузки они рассеивают свет и делают стекло матовым, а при подаче напряжения перестраивают внутреннюю структуру — и стекло становится прозрачным.
Ученые не только измерили эффект изменения прозрачности под действием электричества, но и связали его с конкретной внутренней структурой капель, а также показали, как этим можно управлять через один-единственный физический параметр. Это позволяет регулировать ключевые характеристики светопрозрачной конструкции — контраст, скорость переключения и энергопотребление — без усложнения состава материала и добавления дополнительных модификаций.
Команда выяснила, что в каплях формируется устойчивая «скрученная» осесимметричная структура, которая при подаче небольшого напряжения перестраивается, уменьшая рассеяние света. Изменяя степень «скрученности» этой структуры через особые граничные условия на поверхности капель, можно гибко настраивать оптические свойства материала и скорость перехода между состояниями. Это дает возможность создавать «умные» материалы, которые быстрее переключаются, потребляют меньше энергии и обладают более высокой контрастностью.
Источник: hi-tech.mail.ru