Як прозоре скло зробити непрозорим?

Як прозоре скло зробити непрозорим?

Без вікон з прозорими стеклами будинок і не будинок зовсім, а так, сарай якийсь. Проте з настанням темряви перевага перетворюється на недолік. Щоб сховатися від сторонніх очей, люди придумали штори і жалюзі. Чи можна без них обійтися? Американські дослідники розробили методику, за допомогою якої прозорість скла можна змінити одним клацанням вимикача.


Винахід в середні віки листового прозорого скла поза сумнівом був епохальною подією. Спочатку цей затребуваний продукт був страшно дорогим, купити нерівне і каламутне, але все таки прозоре скло могли лише найбагатіші люди та церковні приходи. Сьогодні положення змінилося, ціна звичайної шибки, мабуть, найнижча серед усіх інших різновидів скляної продукції.

Прозорістю скла нікого не здивувати, навіть приказка є: прозорий, як стекло. Сучасним споживачам подавай що-небудь нове, незвичайне. Можливо, їм сподобається скло з регульованою прозорістю, розроблене дослідниками з Гарвардського університету.

Строго кажучи, змінювана прозорість не така вже і новина. На ринку можна знайти і стекла, і плівки, здатні пропускати світло повністю або частково, залежно від потреб споживача. Проте попередні технології засновані на електрохімічних реакціях. Виробництво присутніх на ринку стекол і плівок з регульованою прозорістю обходиться досить дорого, що відбивається на кінцевій ціні.

Прозорість скла, уперше представленого професором Дэвидом Кларком(David Clarke) і його постдокторантом Самуэлем Шином(Samuel Shian), змінюється за допомогою так званого геометричного регулювання.


Основа нового продукту — лист звичайної шибки або прозорого пластика, поміщений між двома шарами еластомера(еластичного полімеру). Щоб із звичайного скла отримати незвичайне, на обидві його сторони розпиляло наносять шар з шматочків дуже тонкого срібного нанодроту.

Відрізки нанодроти занадто тонкі, щоб створювати помітні перешкоди поширенню світла, тому скло зберігає свою прозорість практично незмінною. Але варто подати електричну напругу, як положення миттєво міняється. Під дією електрики нанодроту по обидві сторони листа збуджуються і притягуються один до одного, стискаючи і деформуючи м'який еластомер.

Оскільки срібна тяганина поширена по поверхні нерівномірно, нерівномірно деформується і еластомер. В результаті утворюються нерівності і шорсткості, по різному заломлюючі світло і такі, що роблять скло непрозорим. Щоб перетворити прозоре скло на непрозоре, досить менш однієї секунди часу.

Шин порівняв процес із замерзлим ставком: "Якщо поверхня замерзлого ставка гладка, ви можете бачити крізь лід. Але якщо лід сильно подряпаний, ви вже нічого не побачите".

Навіщо винаходити велосипед? Чи не можна обмежитися тими технологіями, які вже існують? На думку Кларка, виробництво винайденого ним скла буде значно дешевше, ніж виробництво існуючих електрохімічних аналогів.

"Оскільки це фізичне явище, а не засноване на хімічній реакції, ця [технологія] простіше, і потенційно дешевший спосіб виробництва комерційних вікон", що настроюються, — вважає дослідник.

Кларк і Шин виявили, що структура і щільність нерівностей еластомера залежить від прикладеної напруги, що дозволяє затемняти скло в потрібному ступені, роблячи його більш менш непрозорим.


Нині дослідники працюють над тим, щоб понизити напругу, необхідну для управління прозорістю скла. У дослідах вони використали напругу 2,2 кВ. Очевидно, що для комерційного використання це занадто високе значення.

На технологію подана патентна заявка. Автори винаходу упевнені, що після доопрацювання їх скла з регульованою прозорістю знайдуть застосування в дисплеях і проекційних екранах, що затемняються в цілях забезпечення конфіденційності або маскування у вікнах і в інших застосуваннях.