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智能玻璃功用
本报评论员:苏景熙
苏景熙 隔热、节能、温控……这就是SPD智能玻璃(SPD-SmartGlass)的神奇功用。 在以“创新 美好生活”为主题的2013年上海车展上,梅赛德斯-奔驰展位一款SL敞篷跑车吸引了众多车迷的目光。不仅在于它4.2秒破百的加速,还有它被命名为“魔术天窗”的控制系统(Magic Sky Control)更是神奇——可以自由变换明暗,在玻璃变深色后能阻挡95%的热量和99%以上的紫外线,并且不消耗额外的能量。这是什么概念呢?开车的人通常都有体会,在炎热的夏季,太阳暴晒下的车内温度通常高达四五十摄氏度,宛如桑拿,人根本无法立即坐到车内,往往需要把空调开到最大,吹上三分钟后,才能降温。这取决于空调效果的好坏,五分钟依然不降温也是有可能的。如果采用SPD智能玻璃,当玻璃被调至完全变黑的状态时,根据英国剑桥大学的研究统计,它能降低90%以上的太阳能照射量,且不用任何电,在夏天烈日下停车时,就可以使用这一功能,基本能阻隔热量,保持恒温。当然,到了冬天,需要阳光照射时,又可以把玻璃调至透明状态,让阳光照射进来。装载了SPD智能玻璃的“魔术天窗”契合了本次车展的主题,它生动地演绎了科技的创新,如何从各种不同的角度,赋予人们更美好的日常生活。 梅赛德斯-奔驰是首个采用SPD智能技术进行批量生产的公司,早在2011年就已在其SLK车型中使用,得到汽车媒体的一致肯定。《CAR AND DRIVER》说,“作为梅赛德斯产品,SLK拥有很多技术,但最酷的还属神奇的天窗控制”。《MOTOR TREND》则说:“即使天气不太适合打开天窗,也能感到敞篷车似的露天体验。” 根据行业预测,梅赛德斯将在今年晚些时候揭幕的新型S Class中继续采用SPD智能玻璃,并且可能将使用范围从天窗扩大到侧窗、后窗——后二者对车内热量的影响约为40%。另外,宝马也将宣布将SPD智能玻璃归入其2013年的一款新车生产中,并将此功能命名为“cool shade”。当然,鉴于SPD智能玻璃的高端性能,消费者必须要求这项独一无二的功能,选配才能拥有。 据智能玻璃的生产者,RFI公司创始人兼董事会主席Robert L.Saxe介绍,SPD智能玻璃依靠的是可调电压膜片的定向悬浮纳米粒子技术。当施加电压,颗粒就被强制排列。这提供给用户透明度范围,在此范围内,透光率可以迅速变成任何想要的程度,这取决于施加电压的伏度。用户可以即刻且精确地调控玻璃或塑料的明暗,通过旋转按钮或其他普通感应、控制装置让设备自动任意调节透光率。 该技术不仅运用于汽车玻璃,还可运用在建筑物上。只需要一个按钮,就可以几乎瞬间改变对环境的影响。不再需要机械百叶窗、卷帘、窗帘等,更无需清理落满尘土的百叶窗。有些大楼为了避免强光照射,采用了永久染色玻璃,但这就要求大楼采用更多的室内照明。而使用SPD智能玻璃,可以根据温度、太阳强度调节透明度,冬天、白天也许可以更多的采用自然光照明,夏天也可以控制在一定的遮阳比例内,既避免暴晒,降低温度,又尽可能使用自然光照明,节能环保。根据美国能源部门的统计,通过控制SPD智能玻璃窗,在夏季减少热量进入室内以及在冬季允许日光进入室内,可以降低35%~60%的能源消耗。位于广州的万博商业发展中心是中国第一座采用SPD智能玻璃的建筑,这项工程也因此荣获了声名显赫的国际地产亚太地区大奖。 飞机也开始采用SPD智能玻璃遮阳。包括波音、空中客车、庞巴迪、豪客比奇、本田喷气式飞机等。其中,本田喷气式飞机,将在舷窗采用SPD智能技术,取代下拉式的遮阳板;Qantas澳洲航空公司所有A380飞机的头等舱洗手间均配置SPD智能玻璃窗;空客A350也有望采用SPD智能技术。波音787飞机其实也采用了遮阳技术,只是它们运用的是“电化”技术。相比于SPD智能技术,电化技术因从暗到明和从明到暗(三到五分钟,而SPD仅需三秒)的速度过慢而受到批评,并且电化玻璃在高空中不能暗到足以遮阳。“与其他技术竞争对手相比,SPD智能技术拥有从明到暗的最大范围、最快调换速度、覆盖大面积的能力、在严寒或酷暑环境下正常操作的能力、用塑料替代玻璃作为载体的能力(重量轻于玻璃——对航空航天领域至关重要),迎合各种奇形怪状、曲面的能力。”Saxe说。 隐私和视野同等重要的游艇也是SPD的重要使用对象。以往它们需要使用至少五种不同类型的玻璃,但如今,SPD被用到了以Cheoy Lee(显利)为代表的奢华游艇上,操作员可在实现隐秘和维持视野开阔随意转换的同时控制入室光线、强光和热量。 其他应用还包括保护博物馆展品不受光波破坏。澳大利亚军方在车辆外部采用SPD智能薄膜,改变车辆颜色,使其像只变色龙一样与地面颜色保持一致。 当然,这样的新兴技术,成本是其第一大困难。不过Saxe很乐观,“当奔驰等品牌率先使用后,批量生产必然会带来成本下降,也就能扩大到其他更广泛的领域。”
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