3D打印原型智能窗戶,給你的愛車解暑降溫
魔猴君 行業(yè)資訊 2351天前
時(shí)間走到2018年5月,一年之中最熱的幾個(gè)月開啟了。有車一族,除非你能夠幸運(yùn)地找到有樹蔭的停車位,否則把愛車停在烈日下,上車后立馬你會(huì)被熱到懷疑人生。最近來自特拉華大學(xué)的研究人員研發(fā)出一種原型窗戶,通過添加一種液體能將太陽(yáng)光從直射轉(zhuǎn)變成發(fā)射,從而讓你的愛車在強(qiáng)烈的陽(yáng)光下依然保持涼爽。
3D打印原型智能窗戶在炎炎夏日給車解暑
效果說明
使用外部加壓切換玻璃從不透明到透明是可行的,但每平方英尺100美元,造價(jià)太高。但通過將智能技術(shù)與3D打印相結(jié)合,研究人員研發(fā)出一種價(jià)廉且易于制造的智能玻璃原型,由一個(gè)薄膜覆蓋的3D打印塑料面板制成。該面板運(yùn)用了光學(xué)結(jié)構(gòu),意味著光線折射能后原路返回。這些結(jié)構(gòu)在充滿液體的甲基水楊酸酯(與塑料的光學(xué)性質(zhì)相匹配)時(shí)變得透明。
而且智能玻璃的成本將是目前智能玻璃成本的十分之一,因?yàn)?/span>3D打印智能玻璃可以用同樣的方法制造出許多塑料部件,而且不需要復(fù)雜的光電技術(shù)。研究人員使用Stratasys公司的Objet30Pro3D打印機(jī)制造塑料面板,并利用Stratasys的透明3D打印光聚合物VeroClear為他們的可轉(zhuǎn)換的智能玻璃原型完成了循環(huán)反射結(jié)構(gòu)。此外,研究人員還研發(fā)了用于測(cè)試面板的后處理步驟,以確保在打印完成后塑料能夠保持高度透明并且顯示準(zhǔn)確的角落,這兩種品質(zhì)都是結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)逆向反射的必要條件。
不同表面結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)
通過光學(xué)測(cè)試對(duì)重復(fù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試,以確定材料的光吸收或表面粗糙度等潛在特性是否會(huì)引起意想不到的問題。幸運(yùn)的是,研究人員能夠通過測(cè)試來確定逆反射結(jié)構(gòu)是否正常工作。此外智能窗戶原型可以在數(shù)千個(gè)周期中站起來,在沒有任何退化跡象的情況下來回切換。但是,他們也確定有一些液體殘留在結(jié)構(gòu)上,現(xiàn)在他們正在開發(fā)涂層來幫助液體完全排出。
顯然,研究人員的新智能玻璃最令人興奮的應(yīng)用之一是汽車擋風(fēng)玻璃,當(dāng)它停在陽(yáng)光下時(shí),它會(huì)自動(dòng)切換到反射狀態(tài)。研究團(tuán)隊(duì)表明不能用市面上商用的可切換玻璃,因?yàn)樵诤诎档臓顟B(tài)下?lián)躏L(fēng)玻璃仍然吸收陽(yáng)光并變熱。因?yàn)檠芯康牟Aг诜峭该鳡顟B(tài)下是逆向反射的,所以幾乎所有的光都被反射,從而保持汽車的熱度。
反光玻璃還可以用來減少摩天大樓對(duì)城市變暖的影響,因?yàn)樗梢詫⒐饩€直接反射到太陽(yáng)而不是街道。此外,廉價(jià)的塑料逆反射面板也可以用來建立可切換的屋頂,以減少全年陽(yáng)光充沛地區(qū)的家庭住宅供暖和制冷成本。然而,由于在原型智能窗戶上使用的液體甲基水楊酸酯在低于16°F的溫度下可能會(huì)凍結(jié),需要研發(fā)抗凍液。
3D打印技術(shù)給我們的生活帶來越來越多的便利,從航空到醫(yī)療服務(wù)人類,3D打印器官也給人類提供健康,3D打印正在我們的生活中無聲息的生長(zhǎng)。