汽车用上自动清洁“智能玻璃”,只要刷1毫米纳米涂层

2016-04-13 18:21:00来源: 汽车工程学会

    优化驾驶员的视野,是提升车辆安全性的重要课题。虽然如今的汽车已经开始越来越依赖立体照相机、激光雷达和红外系统等电子系统,但从本质而言,优化视野的关键仍在于清洁的车窗,这样驾驶员才能看清车外的情况。

    如今,英国一所大学的研究人员推出了一种适用于建筑窗户的“智能”玻璃解决方案,可能也同时适用于车辆车窗。这种玻璃采用了纳米技术,不但可以实现自动清洁,而且还具有节能环保和防眩光的属性。

    “这是纳米结构与感温变色涂层的首次结合,”英国伦敦大学学院(University College   London,下简称UCL大学)电子与电气工程系Ioannis Papakonstantinou博士表示,“这种仿生纳米结构可以增强玻璃涂层的感温变色属性,带来一种能够实现自动清洁的高性能智能窗户。”

 

    (UCL大学“智能玻璃”解决方案原型。图中较暗区域采用了纳米结构,具有防水性,可以迫使水形成近似球形的水滴,快速流过玻璃。图中UCL字样的区域则并未经过特殊处理,我们可以注意到该区域的反射要强的多。)

    作为该高级专家团队的项目主管,Papakonstantinou表示,这种纳米结构的初步应用为摩天大楼的外窗,但目前他也认为,只要符合汽车行业的安全标准和其他规定,这种技术也完全可以用于道路汽车。

    “我们应当将这种技术的应用范围推广至汽车领域,这很容易,只是涂一层1毫米左右的涂层而已。当然了,我们肯定还要建立一套测试项目,比如观察水滴流下车窗玻璃的速度快慢,这点非常重要,特别是针对前挡风窗而言。”

    UCL大学的研究工作得到了英国工程与自然科学研究理事会(Engineering and Physical Sciences Research Council)的资金支持。据称,经过实验证明,该结构确实可以表现出3种优良属性。

    具体来说,当雨水接触到这种纳米玻璃表面后会形成水珠,而后在流过玻璃的过程中带走灰尘、泥土等污染物,这就是自动清洁功能的原理。 Papakonstantinou解释说:“这主要是由于玻璃上的纳米结构具有像铅笔尖一样的圆锥形设计,可以存储空气,从而在很大程度上减少液体与玻璃 表面的接触。”

    与这种新型玻璃不同的是,当雨滴落在常规玻璃上时,一般会在玻璃表面停留一段时间,而后才会滑落,并且还会留下印记。

    为了达到节能效果,这种玻璃的表面还涂了一层5到10纳米厚的二氧化钒(一种便宜丰富的材料)薄膜,这可以减少热损耗,并在炎热天气中减少射入车内的太阳辐射。

    “这种纳米结构还具有防眩光的属性,这种能力多见于蛾子或其他善于躲避捕食者的生物之中。”Papakonstantinou指出,“这种新玻璃可以将室内反射光线控制在5%之内,而其他二氧化钒膜节能窗户的平均表现为20%-30%。”

    他强调说,目前UCL大学的发现仍处于研究成果阶段,下一步的主要任务是优化纳米制造技术和二氧化钒涂层工艺,以支持规模化生产。目前,Papakonstantinou已经从欧洲研究委员会(European Research Council)敲定了180万欧元的经费,用于实现这一目标。

    此外,UCL大学的团队成员还包括该校化学系教授Ivan Parkin,以及电子与电气工程系研究员Alaric Taylor。

关键字:汽车  智能玻璃  纳米涂层

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/article_2016041315430.html
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