變色玻璃中的黑科技

文／姬曉培

這年頭，啥東西都講究一個智能，智能手機、智能電視、智能手表、智能音箱已經走入千家萬戶，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、表面施加壓力等會改變顏色的玻璃，而且當這些施加的條件消失后又能恢復到初始狀態。

根據變色原理的不同，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不穩定，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的吸收能力，玻璃顏色因此會變暗；當去除陽光照射后，銀原子和鹵素原子又會重新反應結合成無色的鹵化銀，玻璃又會恢復透明。

光致變色玻璃最成功的應用就是眼鏡片了，在室內是正常的眼鏡，而到了室外就可以變為墨鏡使用。

坐過波音787的朋友可能會注意到，它的窗戶十分特殊，沒有遮光板，取而代之的是一個可以調節窗戶顏色和明暗的按鈕，共有5種不同的狀態，乘客可以根據需要調亮或調暗玻璃，當然特殊情況下，機長也可以統一控制窗戶的顏色。

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，叫做電致變色玻璃。

電致變色玻璃是在兩層玻璃基層中間加上導電介質，通過外加電場或電流來改變中間介質的顏色和透明度，從而改變玻璃的顏色狀態。電致變色玻璃通常由透明導電層、電致變色層、電解質層、離子存儲層幾層結構組成。

了解了電致變色玻璃的結構后，那么它的具體原理是怎樣的呢？玻璃的導電層加上電壓之后，離子存儲層內的離子通過電解質層，進入電致變色層，與電致變色層的物質結合發生化學反應，使玻璃呈現特定的顏色。電壓的大小會影響進入電致變色層離子的多少，通過控制電壓的大小就可以實現對顏色深淺的調節。斷電后，離子從電致變色層通過電解質層又回到離子存儲層，玻璃又恢復到初始的狀態。

有了電致變色玻璃，即便是在白天也可以把窗戶調至最暗的顏色，喜歡看風景的朋友也可把窗戶調至不同的顏色。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險。

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的電控霧化玻璃，它是通過一個開關按鈕即可控制玻璃變成霧化或者透明兩種狀態。

電控霧化玻璃是在兩層玻璃中間有一層調光膜，調光膜中有液晶物質。在自然狀態下，液晶分子無規則排列，光線被液晶分子散射到各個方向，使玻璃呈現霧化狀態；通電時，液晶分子變為有規則定向排列，使光線能夠正常通過，從而呈現透明狀態。無論是在酒店還是家里的淋浴間，這種玻璃都十分實用，霧化狀態在使用時可以保護個人隱私，透明狀態可以使空間更敞亮。