優(yōu)化駕駛員的視野，是提升車輛安全性的重要課題。雖然如今的汽車已經(jīng)開始越來越依賴立體照相機、激光雷達和紅外系統(tǒng)等電子系統(tǒng)，但從本質(zhì)而言，優(yōu)化視野的關(guān)鍵仍在于清潔的車窗，這樣駕駛員才能看清車外的情況。
如今，英國一所大學(xué)的研究人員推出了一種適用于建筑窗戶的“智能”玻璃解決方案，可能也同時適用于車輛車窗。這種玻璃采用了納米技術(shù)，不但可以實現(xiàn)自動清潔，而且還具有節(jié)能環(huán)保和防眩光的屬性。
“這是納米結(jié)構(gòu)與感溫變色涂層的首次結(jié)合，”英國倫敦大學(xué)學(xué)院(University College London，下簡稱UCL大學(xué))電子與電氣工程系Ioannis Papakonstantinou博士表示，“這種仿生納米結(jié)構(gòu)可以增強玻璃涂層的感溫變色屬性，帶來一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動清潔的高性能智能窗戶。”
(UCL大學(xué)“智能玻璃”解決方案原型。圖中較暗區(qū)域采用了納米結(jié)構(gòu)，具有防水性，可以迫使水形成近似球形的水滴，快速流過玻璃。圖中UCL字樣的區(qū)域則并未經(jīng)過特殊處理，我們可以注意到該區(qū)域的反射要強的多。)
作為該高級專家團隊的項目主管，Papakonstantinou表示，這種納米結(jié)構(gòu)的初步應(yīng)用為摩天大樓的外窗，但目前他也認(rèn)為，只要符合汽車行業(yè)的安全標(biāo)準(zhǔn)和其他規(guī)定，這種技術(shù)也完全可以用于道路汽車。
“我們應(yīng)當(dāng)將這種技術(shù)的應(yīng)用范圍推廣至汽車領(lǐng)域，這很容易，只是涂一層1毫米左右的涂層而已。當(dāng)然了，我們肯定還要建立一套測試項目，比如觀察水滴流下車窗玻璃的速度快慢，這點非常重要，特別是針對前擋風(fēng)窗而言。”
UCL大學(xué)的研究工作得到了英國工程與自然科學(xué)研究理事會(Engineering and Physical Sciences Research Council)的資金支持。據(jù)稱，經(jīng)過實驗證明，該結(jié)構(gòu)確實可以表現(xiàn)出3種優(yōu)良屬性。
具體來說，當(dāng)雨水接觸到這種納米玻璃表面后會形成水珠，而后在流過玻璃的過程中帶走灰塵、泥土等污染物，這就是自動清潔功能的原理。 Papakonstantinou解釋說：“這主要是由于玻璃上的納米結(jié)構(gòu)具有像鉛筆尖一樣的圓錐形設(shè)計，可以存儲空氣，從而在很大程度上減少液體與玻璃 表面的接觸。”
與這種新型玻璃不同的是，當(dāng)雨滴落在常規(guī)玻璃上時，一般會在玻璃表面停留一段時間，而后才會滑落，并且還會留下印記。
為了達到節(jié)能效果，這種玻璃的表面還涂了一層5到10納米厚的二氧化釩(一種便宜豐富的材料)薄膜，這可以減少熱損耗，并在炎熱天氣中減少射入車內(nèi)的太陽輻射。
“這種納米結(jié)構(gòu)還具有防眩光的屬性，這種能力多見于蛾子或其他善于躲避捕食者的生物之中。”Papakonstantinou指出，“這種新玻璃可以將室內(nèi)反射光線控制在5%之內(nèi)，而其他二氧化釩膜節(jié)能窗戶的平均表現(xiàn)為20%-30%。”
他強調(diào)說，目前UCL大學(xué)的發(fā)現(xiàn)仍處于研究成果階段，下一步的主要任務(wù)是優(yōu)化納米制造技術(shù)和二氧化釩涂層工藝，以支持規(guī)?；a(chǎn)。目前，Papakonstantinou已經(jīng)從歐洲研究委員會(European Research Council)敲定了180萬歐元的經(jīng)費，用于實現(xiàn)這一目標(biāo)。
此外，UCL大學(xué)的團隊成員還包括該?；瘜W(xué)系教授Ivan Parkin，以及電子與電氣工程系研究員Alaric Taylor。
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