3Dプリントされたプロトタイプのスマートウィンドウは、暑い夏の日に車を涼しくします

3Dプリントされたプロトタイプのスマートウィンドウは、暑い夏の日に車を涼しくします
デラウェア大学の研究者たちは、直射日光を反射光に変換する液体を加えることで、強い日差しの中でも車内を涼しく保つことができる窓の試作品を開発した。


外部加圧を使用してガラスを不透明から透明に切り替えることは可能ですが、1平方フィートあたり100ドルでは高価すぎます。しかし、研究者たちはスマートテクノロジーと3Dプリントを組み合わせることで、フィルムで覆われた3Dプリントプラスチックパネルから作られた、安価で製造しやすいスマートガラスのプロトタイプを開発した。このパネルは光学構造を採用しており、光を屈折させて、来た道と同じ方向に返すことができます。プラスチックの光学特性と一致する液体サリチル酸メチルを充填すると、構造物は透明になりました。

また、3D プリントされたスマート ガラスは多くのプラスチック部品と同じ方法で製造でき、複雑な光電子技術を必要としないため、スマート ガラスのコストは現在のスマート ガラスの 10 分の 1 になります。研究者らは、Stratasys Objet30 Pro 3D プリンターを使用してプラスチック パネルを作成し、Stratasys の透明な 3D プリント可能なフォトポリマー VeroClear を使用して、変形可能なスマート ガラス プロトタイプの円形反射構造を完成させました。さらに、研究者らは、プラスチックが印刷後も高い透明性を維持し、正確な角が表示されるようにするためのテストパネルの後処理手順を開発しました。これらはいずれも、構造が再帰反射性を持つために必要な品質です。


さまざまな表面構造の性能<br /> 繰り返し構造は光学テストでテストされ、光の吸収や表面粗さなどの材料の潜在的な特性が予期しない問題を引き起こす可能性があるかどうかを判断します。幸いなことに、研究者たちは再帰反射構造が適切に機能しているかどうかを判断するためのテストを実行することができました。さらに、スマート ウィンドウのプロトタイプは、何千回ものサイクルに耐えることができ、劣化の兆候もなく切り替えることができました。しかし、構造物にいくらかの液体が残っていることも判明しており、現在、液体を完全に排出するためのコーティングを開発している。

どうやら、研究者たちの新しいスマートガラスの最も興味深い用途の 1 つは、太陽の下に駐車すると自動的に反射状態に切り替わる自動車のフロントガラスであるようだ。研究チームは、フロントガラスが依然として太陽光を吸収し、暗い状態でも熱くなるため、市販の調光ガラスは使用できないことを発見した。研究対象となったガラスは不透明な状態で再帰反射性を持つため、ほぼすべての光が反射され、車内を暖かく保ちます。

反射ガラスは、光を道路ではなく太陽に直接反射させることで、高層ビルが都市に及ぼす温暖化の影響を軽減するためにも使用できます。安価なプラスチックの再帰反射パネルを使用して、切り替え可能な屋根を作成し、年間を通じて日光が豊富な地域の住宅の冷暖房コストを削減することもできます。しかし、プロトタイプのスマートウィンドウに使用されている液体メチルサリチル酸は 16°F 以下の温度で凍結する可能性があるため、不凍液を開発する必要があります。

3D プリント技術は私たちの生活にますます利便性をもたらします。航空から医療サービスまで、3D プリントされた臓器も人間の健康をもたらします。3D プリントは私たちの生活の中で静かに成長しています。

出典: ZOL中関村オンライン

3D プリント、印刷、プロトタイプ、インテリジェンス、スマート ウィンドウ

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