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【中國(guó)智能制造網(wǎng) 新聞】近日，美國(guó)特拉華大學(xué)開(kāi)發(fā)出一款3D打印智能面板，有可能比現(xiàn)有的使用電壓在透明和有色之間轉(zhuǎn)換的玻璃更便宜。創(chuàng)新的智能面板可為建筑和汽車(chē)行業(yè)帶來(lái)諸多好處。
美研發(fā)3D打印智能面板 可在反射與透明之間切換
近，特拉華大學(xué)的一個(gè)研究小組正在開(kāi)發(fā)智能面板，通過(guò)使用特殊液體，可以在反射和透明之間輕松切換。在3D打印技術(shù)的幫助下，開(kāi)發(fā)的智能面板可能是一個(gè)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的解決方案，用于改善家庭和汽車(chē)的加熱和冷卻效率。
到目前為止，研究人員已經(jīng)證明模塊化面板的工作，并且將很容易制造。而且有可能比現(xiàn)有的使用電壓在透明和有色之間轉(zhuǎn)換的玻璃更便宜(據(jù)說(shuō)成本高達(dá)100美元每平方英尺)。
該項(xiàng)目的主要研究人員Keith Goossen解釋說(shuō)：“我們預(yù)計(jì)我們的智能面板的成本只有當(dāng)前智能玻璃成本的十分之一，因?yàn)槲覀兊陌姹究梢杂门c制造許多塑料部件相同的方法制造，而且不需要復(fù)雜的電光技術(shù)進(jìn)行切換。”
這些智能玻璃如何工作？正如特拉華大學(xué)的研究小組所解釋的那樣，這些窗戶(hù)由塑料板組成，塑料板上有一個(gè)逆向反射表面(意思是它反射的光線(xiàn)來(lái)自光線(xiàn)的方向)和一個(gè)在其頂部的薄的腔室層，可以注射特殊的液體-水楊酸甲酯。
當(dāng)液體被注入腔室時(shí)，逆反射面板表面逐漸變得透明。目前，塑料面板正在使用3D打印技術(shù)制造，Goossen建議研究小組研究處理具有良好光學(xué)性能的3D打印塑料的新方法以推進(jìn)研究。
3D打印使研究人員能夠通過(guò)將其作為透明塑料板的一部分進(jìn)行打印，并使用特殊的后處理技術(shù)來(lái)優(yōu)化3D打印面板的反光表面，以此來(lái)測(cè)試各種反光膜圖案。
Goossen解釋說(shuō)：“如果沒(méi)有3D打印，我們將不得不使用成型技術(shù)，這需要為每個(gè)不同的結(jié)構(gòu)建立不同的模具。通過(guò)3D打印，我們可以輕松制作任何我們想要的結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行測(cè)試來(lái)觀(guān)察它的表現(xiàn)。”
事實(shí)證明，3D打印的面板在光學(xué)測(cè)試中表現(xiàn)良好，并且在注入和排出液體材料的多次循環(huán)之后沒(méi)有顯示出退化的跡象。Goossen補(bǔ)充說(shuō)：“對(duì)于商業(yè)化生產(chǎn)，我們可以使用低成本的標(biāo)準(zhǔn)注塑來(lái)制造反光板。”
創(chuàng)新的智能面板可為建筑和汽車(chē)行業(yè)帶來(lái)諸多好處。對(duì)于后者來(lái)說(shuō)，面板可以嵌入到汽車(chē)中，使車(chē)輛冷卻，同時(shí)停下來(lái)后變成逆向反射。
Goossen解釋說(shuō)：“目前市場(chǎng)上可買(mǎi)到的可切換玻璃不能用于這種應(yīng)用，因?yàn)樵诤诎档臓顟B(tài)下，擋風(fēng)玻璃仍然吸收陽(yáng)光，變得很熱。因?yàn)槲覀兊拿姘逶诓煌该鞯臓顟B(tài)下是反光的，所以幾乎所有的光都被反射，從而使汽車(chē)保持冷卻。”
在建筑行業(yè)內(nèi)，智能面板可以有很多應(yīng)用。正如研究人員所解釋的那樣，這些窗戶(hù)面板可以建在摩天大樓里，無(wú)論是夏季還是動(dòng)機(jī)，都可以進(jìn)行有效的冷卻和加熱，但是由于玻璃是逆向反射的，被引導(dǎo)向上，這將有助于減輕“城市變暖”現(xiàn)象。
塑料3D打印面板也可以用于住宅建筑，因?yàn)樗鼈兛梢蕴峁┮粋€(gè)可切換的表面，可以在夏天保持房屋涼爽，并在冬天保持溫暖。
Goossen說(shuō)：“在特拉華州，你希望在夏天有一個(gè)白色的屋頂，以保持房屋的涼爽，并在冬天建造一個(gè)黑暗的屋頂，以吸收陽(yáng)光，并幫助降低采暖成本。對(duì)于智能屋面，我們的新技術(shù)提供了一個(gè)更有效的屋頂類(lèi)型，因?yàn)樗悄嫦蚍瓷涞?，同時(shí)也允許屋頂在冬天變?yōu)楹诎怠?rdquo;
為了提高在屋頂情況下智能面板的效率，研究人員說(shuō)，在塑料板下面可以放置另外一層材料，以吸收光線(xiàn)，從而保暖，為房屋提供更好的隔熱效果。不過(guò)，還有一些我問(wèn)題需要解決，因?yàn)樵诿姘逯惺褂玫囊后w(水楊酸甲酯)的凍結(jié)溫度在-9°C左右。
研究人員將繼續(xù)推進(jìn)其3D打印面板研究，并終希望將其作為智能建筑和汽車(chē)制造的經(jīng)濟(jì)實(shí)惠解決方案推向市場(chǎng)。
(原標(biāo)題：研究員開(kāi)發(fā)出可在反射和透明之間切換的智能3D打印面板)
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