【中玻網(wǎng)】建筑物占一次能源消耗的40％，占二氧化碳排放總量的36％。而且，眾所周知，二氧化碳的排放會(huì )引發(fā)世界變暖，海平面上升以及海洋生態(tài)系統的深刻變化。用節能的智能玻璃窗代替建筑物的低效率玻璃窗，具有減少照明和溫度控制能耗的巨大潛力。

　　德國卡塞爾大學(xué)（University of Kassel）的研究表明，“MOEMS micromirror arrays in smart windows for daylight steering”具有潛力，該論文近期發(fā)表在《光學(xué)微系統雜志》（Journal of Optical Microsystems）上。

垂直站立的平面微鏡陣列的SEM顯微照片，帶有放大的插圖。圖片來(lái)源：Hillmer等。

　　（a）如果在夏天沒(méi)有人在場(chǎng)，則所有后視鏡均會(huì )垂直切換，從而將太陽(yáng)光保持在外面。通過(guò)大程度地減少熱傳遞，可以節省大量能源。（b）在夏季，一旦傳感器檢測到用戶(hù)存在，則后視鏡將打開(kāi)并將日光反射到天花板區域。在沒(méi)有用戶(hù)站立的地方，房間保持涼爽，節省了氣候的能源。房間的遠離窗戶(hù)的部分可以通過(guò)日光有效地照明，從而節省了人造光的能量。（c）如果冬天沒(méi)有使用者，則所有的鏡子都會(huì )打開(kāi)，并通過(guò)將太陽(yáng)輻射反射到墻壁上作為輻射加熱器來(lái)收集能量。這節省了用于加熱的能量。（d）一旦在冬天檢測到用戶(hù)存在，所有的鏡子都會(huì )將整個(gè)太陽(yáng)輻射重定向到天花板，以較大程度地減少眩光。現在，天花板充當輻射加熱器，節省了加熱能量。

　　希爾默說(shuō)，我們的智能玻璃基于數百萬(wàn)個(gè)微鏡，肉眼看不見(jiàn)，并根據用戶(hù)的動(dòng)作、太陽(yáng)位置、白天和季節反射入射的陽(yáng)光，從而在建筑物內提供個(gè)性化的光線(xiàn)轉向，希爾默解釋說(shuō)。

　　微鏡陣列不受風(fēng)、窗戶(hù)清潔或任何天氣條件的影響，因為它位于充滿(mǎn)稀有氣體（例如氬氣或k氣）的窗玻璃之間的空間中。玻璃窗在冬天提供免費的太陽(yáng)熱能，在夏天提供防止過(guò)熱的方法，可實(shí)現健康的自然日光，巨大的能源節約（高達35％），大量減少的CO2（高達30％）以及減少10％的鋼材和混凝土在高層建筑中。

　　除了能源問(wèn)題之外，人造照明還對健康產(chǎn)生影響。各種研究已將人造照明與缺乏注意力，對疾病的高度敏感性，生物節律紊亂和失眠聯(lián)系在一起。智能玻璃可以通過(guò)優(yōu)化房間的自然采光來(lái)減少對人造照明的依賴(lài)。

　　當前先進(jìn)的智能玻璃目前已針對冬季或夏季進(jìn)行了優(yōu)化，并且無(wú)法確保全年的節能性能。人們需要一種智能且自動(dòng)的技術(shù)，該技術(shù)可以對當地的氣候（白天，季節）做出反應，利用可用的陽(yáng)光，調節光和溫度，并節省大量的能源。

　　研究人員的MEMS微鏡陣列集成在絕緣玻璃內部，并由電子控制系統進(jìn)行操作。反射鏡的方向由各個(gè)電極之間的電壓控制。房間中的運動(dòng)傳感器檢測房間中用戶(hù)的數量，位置和移動(dòng)。

　　結果包括亞毫秒級范圍內更高的驅動(dòng)速度，比電致變色或液晶概念低40倍的功耗，反射而不是吸收以及色彩中性。進(jìn)行了微鏡結構的快速老化測試，以研究可靠性，并揭示了微鏡陣列的可持續性，堅固性和長(cháng)壽命。

　　有了這樣的積極成果，這種智能玻璃的好處就顯而易見(jiàn)了。