바카라 커뮤니티 [Yoshikawa Hiroyuki 회장] (이하 "AIST")지속 가능한 재료 연구 부서[Research Division Director Nakamura Mamoru] 환경 응답 기능 박막 연구 그룹 [Research Group Director Yoshimura Kazuki] Tajima Kazuki 연구원들은 거울 상태와 투명 상태 사이에서 유연하고 전기적으로 전환됩니다바카라 양방개발 된 필름
이번에 개발 된 바카라 양방는 전기 전기산 방법을 사용하여 작동하며 전기 만 사용하므로 특수 제어 시스템이 필요하지 않으며 설치 비용을 줄일 수 있습니다 전적으로 고체 재료로 만들어지기 때문에 편리합니다 또한 미러 상태에서 내부를 외부에서 볼 수 없으므로 개인 정보 유리로 사용할 수 있으므로 보안 목적에 유용합니다 또한, 우리는 필름에서 이것을 만들기위한 기술을 개발하여 100 마이크로 미터의 두께로 전기색 바카라 양방 필름을 달성했습니다 이로 인해 유리의 필름 증착에 비해 생산성, 경제, 재활용 성 및 편의성 측면에서 우수하며 기존 창 유리에 부착되어 크게 향상된 응용 분야가 크게 향상되었습니다
미러 상태
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투명한 상태
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창 유리는 방 안에 가시 빛을 통합하는 역할을하지만 가시 광선 외에도 열이 전송되므로 실내와 실외를 단열하기가 어렵습니다 따라서, 최근 몇 년 동안, 높은 절연으로 다중 공간 유리 및 열 반영 유리가 인기를 얻었지만, 에너지 절약 효과를 더욱 향상시키기 위해, 필요에 따라 외부에서 나오는 빛을 자유롭게 조정할 수있는 유리가 필요합니다 이것을 가능하게하는 유리는 가벼운 수정 유리입니다 이전에 발달 한 조명 방향 안경 중에서, 광 투과율을 전기적으로 제어 할 수있는 전기산 광선 차폐 안경도 상용화되었습니다 그러나, 기존의 전기 크롬 유리는 투명한 상태에서 진한 청색 상태로 바꾸고 빛을 흡수함으로써 빛이 희미해진다는 단점이있다 이 문제를 해결하려면 흡수보다는 반사를 통해 햇빛을 제어해야합니다 바카라 양방는 투명한 상태와 미러 상태 사이를 전환 할 수있는 재료이며,이를 가능하게하는 거울 상태이며, 창 유리에이를 사용하면 햇빛을 효율적으로 보호하고 냉각 하중을 줄일 수 있습니다
바카라 양방로 전환을 수행하는 두 가지 방법이 있습니다 가스 크롬 방법은 얇은 수소를 함유하는 가스에 노출시켜 전환하는 방법이며, 전기는 전기적으로 전환하는 방법이다 가스 크롬 방법과 관련하여 AIST의 지속 가능한 재료 연구 부서는 실제 건물에 장착 할 수있는 Dimmable Mirror 유리 창을 성공적으로 생산했습니다 (AIST : 무색이되고 투명 해지는 거울을 희미하게하기위한), 이제 에너지 절약 성능을 확인할 수있는 단계에 도달했습니다 그러나, 가스 크롬 유형 바카라 양방는 간단한 구조를 가지며 더 크게 만들기가 쉽지만, 스위칭에 수소가 필요하기 때문에 일부 응용 분야에서는 전기적으로 전환 할 수있는 전기 골막 바카라 양방가 필요합니다 또한, 유리가 아닌 필름에 조명 조절 거울을 형성 할 수 있다면, 응용 프로그램을 극적으로 확장하고 비용을 줄일 것이므로이를 실현하기를 원했습니다
이 연구 및 개발은 새로운 에너지 및 산업 기술 개발 기관의 "에너지 사용 간소화 기술을위한 전략적 개발 프로젝트"의 일환으로 조명 기소 미러 필름의 개발을 지원함으로써 수행되었습니다
이번에 개발 된 바카라 양방 필름은 여러 볼트의 전압에 의해 미러 상태와 투명 상태 사이에서 전환 될 수 있으며, 전류가 꺼지는 경우에도 변경된 상태가 유지됩니다 (그림 1)
미러 상태
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투명한 상태
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그림 1 : 유리에 모든 고형 상태 바카라 양방의 미러 및 투명 상태
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이 광장 미러는 액체 또는 가스 층을 함유하지 않는 모든 고체 유형이며, 유리 판뿐만 아니라 유연한 플라스틱과 같은 유연한 기판에도 제조 될 수 있습니다 (그림 2) 또한,이 바카라 양방 필름을 기존 창 유리에 붙여 넣으면 한 번의 스위치로 방으로 들어가는 햇빛의 양을 효과적으로 제어하여 건물이나 차량 내부의 냉각 하중을 줄일 수 있습니다
미러 상태
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투명한 상태
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그림 2 유연한 모든 고고 상태 바카라 양방 필름
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그림 3은 이번에 개발 된 광 모듈링 미러의 기본 구조를 보여 주며 수소 가스 또는 액체 층과 같은 가스 층을 포함하지 않는 모든 고체 유형입니다 유리 판 또는 플라스틱과 같은 유연한 기판에서 산화 산화 인듐 주석 산화물 (ITO) 및 텅스텐 산화물 (WO3), 탄탈 룸 산화물 (TA2O5), 알루미늄 (AL), 팔라듐 (PD) 및 마그네슘-니켈 (Mg ・ Ni) 합금 박막이 적층됩니다 각 레이어는투명 전도성 필름, 이온 저수지 층, 고체 전해질 층, 완충 층, 촉매 층 및 광기-드라이닝 미러 층으로서 기능한다 모든 박막 재료는Magnetron Sputtering Device실내 온도 공정에서 이는 실온에서 수행 할 수 있기 때문에 낮은 환경 영향 프로세스입니다
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그림 3 : 모든 고체 상태 바카라 양방의 구조 및 전압에 따른 스위칭
(전원이 꺼지는 경우에도 변경된 상태가 유지됩니다) |
바카라 양방 층이 거울 상태에 있기 때문에 마그네슘 니켈 합금 박막을 사용하여 만든 모든 고체 상태 바카라 양방의 초기 상태 ION 저수지에 약 5 볼트의 전압을 적용 (Hxwo3에 저장된 수소 이온 (H+)는 바카라 양방 층으로 이동하고 (금속 상태의 MG-NI 합금)로 이동하고 금속 상태의 MG-NI 합금이 수소화되어 비금속 상태가 될 때 투명하게 변합니다 (그림 3,도 4) 이 변경은 약 15 초 안에 발생합니다 극성이 반전되고 약 5 볼트의 전압이 적용되면, 수소 이온은 이온 저장 층이됩니다 (WO3) 내부로 돌아 가고 바카라 양방 층은 원래 미러 (금속) 상태로 돌아갑니다 이 변경은 약 10 초 안에 발생합니다 전원이 변경되면 전원이 꺼진 후에도 남아 있습니다
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| 그림 4 모든 솔리드 스테이트 바카라 양방 필름의 광학 스위칭 특성 (파장 670 nm) |
내구성과 관련하여, 우리는 그것이 거울과 투명 상태 사이의 4,000 개 이상의 전환을 견딜 수 있음을 확인했습니다 우리가 개발 한 모든 고체 상태 조명 조절 미러의 가장 큰 지점은 고체 전해질 층과 촉매 층 사이에 알루미늄 완충 층이 삽입된다는 것입니다 이것은 촉매 층의 고체 전해질 층으로의 소산을 억제하며, 이는 반복 스위칭으로 인한 악화의 원인이다 결과적으로, 내구성이 크게 향상되고, 전기 전도성이 우수한 알루미늄 층을 통과함으로써, 평면 내 방향의 전류 흐름이 촉진되고, 응답 성이 크게 향상된다 프로토 타입의 모든 고고 상태 광 모딩 미러 필름의 광학 전송 스펙트럼은도 1에 도시되어있다 거울 상태에서는 거의 빛이 통과되지 않습니다 투명하면 가시 광선 및 적외선의 약 40%를 통과합니다 따라서, 가시 광선 및 적외선의 전송은 전기 스위칭에 의해 동시에 제어 될 수있다
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| 그림 5 모든 솔리드 스테이트 바카라 양방 필름의 광학 전송 스펙트럼 |
위에서 언급했듯이, 가벼운 다이러 거울 구조는 유연한 플라스틱에 구성 될 수있어 필름 형성Roll-to-Roll Method와 같은 우수한 생산성을 가진 방법을 사용하는 것이 가능해졌으며 규모와 대량 생산을 늘리기위한 계획을 세웠습니다 또한, 기존 창 유리 등에 붙여 넣어서 간단히 사용할 수 있으므로 조명기 거울의 적용 범위는 극적으로 확장 될 수 있습니다
앞으로, 우리는 모든 고고 상태 조명 모듈링 미러 필름의 크기를 높이고 반복 스위칭을 견딜 수있는 높은 내구성을 제공하는 기술을 개발할 계획입니다 또한 전기로만 작동하기 때문에 광섬유 스위칭 스위치 및 광학 부품뿐만 아니라 고글 및 선글라스와 같은 장치에 적용될 것으로 예상됩니다