Kakiuchida Hiroshi의 최고 연구원, Photothermal 컨트롤 재료 그룹, 바카라 커뮤니티 (Ichiro Ichiro 회장), 바카라 커뮤니티 (National Research Institute) 및 Yamada Yasumasa의 국립 연구소 (National Research Institute) 및 Yamada Yasumasa, 연구원, Yamada Yasumasa, e -the the the the the the the the the the the the the the the the the the hourcorated 고베 시립 기술 대학 (주요 수 에나가 키요 토) (이하 "고베 기술 대학"이라고 함) 및 오사카 유기 화학 Co, Ltd (이하 "Osaka Organic")의 전자 공학과 전자 공학과의 Akifumi (이하 "Osaka Organic") 흐린 흰색
안전한 바카라 사이트 및 이방성 구조를 갖는 중합체 (이하,이방성 폴리머8413_8454디밍유리 및 기타 제품에 적용될 것으로 예상됩니다 그러나 투명/탁도의 반복적 인 내구성에 문제가있었습니다 이번에는 이방성 중합체를 가교제를 갖는 네트워크 구조로 만들어서, 재료의 열 안정성이 개선되었고, 반복되는 내구성이 크게 개선되었다 이러한 내구성 향상으로 인해 기술이 실제적인 사용에 더 가깝습니다 이 기술에 대한 세부 사항은 2021 년 8 월 24 일 (미국 동부 표준시)에 제공됩니다ACS 응용 재료 및 인터페이스잡지에 게시
온도의 반복적 인 변화로 인한 가시광
조명 전송변경
반복 가능한 내구성 시험은 50 ℃에서 5 분의 가열주기 및 5 분 동안 천연 냉각의 주기로 수행되었다 온도가 상승하면 송신기가 빨간색 원에 표시된 값으로 감소하고 온도가 상태로 떨어지면 (상단 사진), 온도가 떨어지면 투과율이 투명 상태 (상단 사진)로 돌아오고 다시 한번 파란색 원으로 표시되는 85%이상으로 상승합니다 (a) 메쉬되지 않은 종래의 구조에서, 고온에서 6%로 떨어지고 초기 상태에서 흐린 투과율은 반복적 인 변화에 따라 점차적으로 증가하여 1000 배 정도 약 10%에 도달합니다 (b)이 개발에서 개발 된 구조로 가교제를 사용하여 메쉬를 형성하는데, 1000 회 반복 된 후에도, 고온에서의 투과율은 처음에 수행 된 것처럼 1%미만으로 유지된다
최근 몇 년 동안 유용한 구성 요소의 개발은 건물과 모바일 장치의 에너지 절약 및 사용자의 편안함을 달성하는 데 중점을두고 있습니다 창은 외부에서 햇빛을 통합하는 데 필수적이지만 태양열은 가열 및 냉각 하중 및 편안함에 큰 영향을 미칩니다 특히, 따뜻한 지역에서는 여름에 햇빛을 막고 겨울에는 가능한 한 많은 것을 받아들이는 것이 이상적입니다 광분 조절 유리는 햇빛 사고의 양을 제어하는 구성원이며 다양한 방법이 제안되었습니다 예를 들어, 전기 또는 대기 가스에서 작동하는 유형은 사용자가 전환하고 자동화 할 수 있기 때문에 매우 편리합니다 특히 전기 시스템은 이미 판매되었습니다 그러나 건축 중에 배선, 설치 및 운영 비용과 같은 설치 조건에는 여전히 문제가 있습니다 대조적으로, 열적으로 반응 형 유형은 전원이 필요하지 않으며 설치 후 포스트 스틱 및 필요한 경우 껍질을 벗기는 것과 같은 핸들링의 용이성과 같은 장점이 있습니다
다양한 요구를 충족시키기 위해 AIST는 전기, 가스 및 온도에 따라 빛의 반사, 흡수 및 전송을 변화시키는 다양한 디밍 안경을 개발하고 있으며 각 기능을 사용하는 제안을했습니다 최근에는 안전한 바카라 사이트 복합 재료가 사용되며 전원 공급 장치 나 가스 공급이 필요하지 않습니다생명 온도영역 근처에서 투명하고 흐린 흰색이 전환되고 가시 광선의 선형 투과율은 80% 이상입니다태양 전송Kobe Technical College 및 Osaka Organic (AIST : 온도에 따라 전송되는 햇빛의 양을 자율적으로 제어 할 수있는) 반면, 반복 온도 변화에 대한 내구성은 희미한 폭이 증가함에 따라 실질적인 사용에 중요한 성능이며 개선이 어려웠습니다 이번에는 안전한 바카라 사이트과 중합체 사이의 정렬을 유지하면서 폴리머가 가교 기술을 개발했으며 내구성 향상에 성공했습니다
또한,이 연구 및 개발은 일본의 과학 연구를위한 과학 보조금 촉진, "이방성 및 계층 적으로 불균일 한 메파즈 분리를 생성, 안전한 바카라 사이트/폴리머의 이방성 및 계층 적 메소파스 분리 및 열 반응 형 노동파 제어 장치 (2019-201)의 발달"및 "온도적으로 반사 된 정의의 발달"및 "제어의 개발"및 "개발 된 inderative infrestation의 개발" 기능 (2020-2022) "과학 증진을위한 일본 사회의"
안전한 바카라 사이트 및 폴리머의 위상 분리로 구성된 복합 구조는 광수 유리 일뿐 만 아니라 디스플레이 장치, 센서, 정보 처리 장치 등을 사용하여 투명/폐쇄 기능을 사용하여 적용 할 수있는 광학 코어 재료입니다 우리는 안전한 바카라 사이트 및 이방성 중합체가 동일한 방향 (이하, 동일한 방향)으로 배향되고 미세하게 상 분리 된 복합 구조를 가지고 있습니다중합체 네트워크 안전한 바카라 사이트(이하 PNLC라고도 함)가 개발되었습니다 이것은 온도에 따른 재료 내의 광학 불균일성을 변화시켜 저온 투명 상태와 고온 흐름 상태로 전환하여 기존 유형과 반대되는 온도 의존성을 초래합니다 이 PNLC에는 표면이 있습니다치료 정렬혼합 원료는 두 개의 유리 기판 사이에 샌드위치되어 얇은 층을 형성하고 자외선으로 조사하여 쉽게 형성 할 수 있도록합니다 이미 밝은 수분 유리로서의 성능면에서 우수하다고, 고온에서 흐린 조건에서는 발생 방향 (방 외부)에 많은 빛이 산란되어 에너지 절약 창으로서의 조명 조절 특성이 우수하다고 발표되었습니다 이번에는 투명한 흰색과 흐린 흰색 사이를 반복적으로 전환하는 내구성을 향상시키는 작업을 수행했습니다 이는 실제 사용을 구현할 때 중요한 문제입니다
PNLC를 디밍 유리로 사용하면 낮과 밤과 계절에 따라 발생하는 온도 변화에 반복적으로 노출되며, 내구성 향상은 사용자가 허용하는 데 중요합니다 그림과 같이 1 (a), 종래의 PNLC의 구조는 동일한 배향에서 안전한 바카라 사이트 및 이방성 중합체에 의해 상 분리되고, 상 분리 구조는 이방성 중합체가 서로 얽혀 있다는 사실에 의해 간단하게 유지된다 회로도 (A)에 도시 된 바와 같이, 회로도 설명에 도시 된 바와 같이, 고온에서 흐린 상태의 선형 투과율은 횟수로 점차 증가하여 디밍 폭이 감소한다 이 연구에서 우리는 Osaka Organic에 의해 개선 된 재료를 사용하여 Kobe Technical College의 계산에서 광학 구조에 대한 설계 지침을 얻었고 AIST의Photopolymerization- 유도 위상 분리 (PPIPS)개발은 기술을 사용하여 수행되었습니다 이번에는 가시 광선의 직선 전이에서 80% 이상, 햇빛의 투과율에서 20% 이상, 내구성이 우수한 경화음 성능을 결합한 PNLC를 성공적으로 만들었습니다 도 1 (b)에 도시 된 바와 같이, 우리는 이방성 중합체를 메쉬하기 위해 가교제를 추가하고 반복 온도 변화로 인한 성능 저하를 억제함으로써 구조를 강화하기 위해 노력했다 일반적으로, 가교제는 중합체 구조를 열 안정화하는 데 역할을하지만 이방성 중합체는 메쉬 될 때 이방성을 잃는 경향이있다 안전한 바카라 사이트 및 이방성 중합체의 배향 순서는이 PNLC의 디밍에 필수적이며, 이제 우리는 여전히 방향 및 네트워크 구조로 이방성 중합체를 성공적으로 가교시켰다 회로도 (b)에 도시 된 바와 같이, 개략적 인 설명에 도시 된 바와 같이, 가교제가 구조에 첨가 될 때, 5 분의 자연 냉각 사이클과 5 분의 가열이 반복되면 1,000 이상의 온도 변화 후에도, 저온 및 고온에서의 선형 투과성은 초기 값으로 남아 있으며, 악화 경향이 없다 광학적 편광 광 현미경 이미지에 도시 된 바와 같이 1 (b), 이방성 중합체는 가교제와 메쉬되어 상 분리 구조를보다 미세하게 만들지 만 광학 이방성은 유지되며, 이는 빛이 결정적인 성능을 감소시키지 않으면 서 내구성을 향상시키는 것으로 생각된다
우리가 개발하고있는 것처럼, 우리가 개발하고있는 PNLC는 에너지 절약 창 유리로 효과적이며 제조 공정 및 운영 원리는 간단하여 성능, 제조 및 건설 측면에서 유리합니다 또한 이번에 반복 온도 변화의 내구성 개선은 실질적인 사용으로 이어질 것으로 예상됩니다 그것은 창의 구조, 특성 및 위치에 따라 달라 지지만, 맑은 날씨에 햇빛을받는 창의 표면 온도는 외부 온도보다 10 ° C 이상이 될 것이며, 한여름 (30 ° C 이상의 온도)은 흐린 40 ° C 이상으로 흐리게 될 것으로 예상되지만, 햇빛이 더 이상 감염되지 않으면 외부의 온도로 떨어질 것으로 예상됩니다일본 기상 기관 통계 데이터에 따르면, 일본의 한여름 한여름 수는 연간 약 100 일 (도쿄에서 약 60 일)이며 1,000 배 이상 반복되는 것은 10 년 이상 (도쿄에서 16 년)의 내구성에 해당하며, 현재 결과는 악화되지 않았으므로 성능은 더 긴 기간 동안 유지 될 것으로 예상됩니다 이것은,Low-E Double-Glazed Glass등은 일반적인 대중적인 창 유리 유지 보증 기간보다 길기 때문에 충분히 반복적이고 내구성이있는 것으로 간주됩니다
그림 1 PNLC 구조 및 광학 분극 현미경 이미지의 개략도
이 PNLC는 안전한 바카라 사이트 (적색 타원) 및 이방성 중합체 (파란색 곡선으로 표시되는 주 사슬에 파란색 타원으로 표시되는 안전한 바카라 사이트 측 사슬)을 형성하는 구조와 위상차를 형성하는 구조를 갖는다 저온에서, 안전한 바카라 사이트 및 이방성 중합체의 측쇄는 동일한 방향으로 배열되어 광학적으로 균일 한 구조가 전체 및 투명한 상태를 초래한다 고온에서는이 측면 체인의 방향은 변하지 않지만 안전한 바카라 사이트의 방향은 왜곡되어 광학적으로 고르지 않아 빛 산란과 흐린 흐름을 유발합니다 종래의 유형에서, (a) 영역은 이방성 중합체의 얽힘에 의해서만 형성되고 상 분리 구조를 유지 하였으므로, 반복 온도 변화는 점차 왜곡을 초래했으며, 개요 그림 (a)에 도시 된 바와 같이, 투명/탁도의 전환 동안의 전송 범위는 점진적으로 감소되었다 대조적으로, 발달 된 유형 (B)을 첨가하여 동일한 방향으로 안전한 바카라 사이트 및 측쇄의 방향을 유지하면서 네트워크 이방성 중합체에 가교제 (고체 녹색 라인)를 추가하고 상 분리 구조를 열 안정화하는데, 이는 개요도 (B)에 도시 된 바와 같이 내구성을 향상시키는 것으로 생각된다
광학 이방성이 더 강해지고, 반면, 광학 등방성 (광학 이방성이없는 상태)이 어두워 질 때 편광 현미경 이미지의 시야가 더 밝아집니다 저온 사진에서, (a) 나 (b)는 피치 검은 색이 아니며, 특정 수준의 밝기에서 균일하게 보이며, 광학 이방성은 균일하므로 안전한 바카라 사이트 및 측쇄는 동일한 방향으로 배향 된 것으로 생각됩니다 고온에서는 미세한 이미지 필드의 밝기에서 불균일이 발생하며 대비 분포로 나타납니다 이는 안전한 바카라 사이트의 정렬이 파괴되고 안전한 바카라 사이트 영역이 광학 등방성에 접근하기 때문에, 이방성 중합체의 측쇄는 방향을 유지하고 중합체 영역은 광학적 이방성으로 남아 있기 때문이다 이들 분포가 상 분리 영역에 해당하고 그 크기가 (a)와 비교하여 (b)에서 크기가 작다는 사실은 이방성 중합체가 분자 방향을 유지하면서 가교되었음을 시사한다
이 결과를 통해 윈도우 유리 유지 보증 기간 (약 10 년)과 동등한 시간에 반복 된 온도 변화 후에도 지속될 수있는 내구성이 향상되었으며 실용적으로 만들 계획을 세웠습니다 다음 단계에서는 비용 절감을 시작할 것입니다 이는 내구성과 함께 실질적인 사용의 과제입니다 반면에, 유리 기판을 사용한 광 회성 유리는 새 건물이나 다른 건물에 창 유리를 설치할 때 도입 될 것으로 예상됩니다 일본에는 이미 Windows가 설치된 기존 속성이 많이 있으며이 기술을 대중화하기 위해 나중에 붙여 넣을 수있는 유연한 투명 기판을 사용하여 조명 조절 필름을 개발하는 작업을 수행 할 것입니다