电控雾化玻璃又叫电控液晶调光夹层玻璃,这种玻璃是将聚合物分散液晶(polymer dispersed liquid crystal,PDLC)封装在两层玻璃之间,形成一个夹层。那么为什么在玻璃间封装了液晶,就这么“智能”了呢?这就需要知道液晶是什么。液晶即液态晶体,它的性质介于常规液体和固态晶体之间。例如,液晶可以像液体一样流动,但是其分子又可以像晶体一样有取向。因为液晶具有流动的性质,所以只需要施加很小的力就可以使液晶分子运动。液晶分子极易受外加电场的影响而产生感应电荷,利用这个特点,可以给液晶施加一静电场,让其产生感应电荷进而产生静电扭力,使液晶分子定向排列,从而达到特定的光学效果。


当撤走施加于液晶的电场时,液晶分子将凭借自身的弹性和黏性,迅速地恢复到原来未加电场时的状态,所以液晶分子具有响应快的特点。手机、电脑中常见的液晶显示屏就用到了液晶的这些性质。两块偏振片呈90°放置,中间注入液晶。不给液晶分子通电时,液晶分子呈螺旋状排列,光沿着液晶分子的间隙扭转90°,所以能透过上方的偏振片;通电时,液晶分子在电场作用下垂直偏振片,光会顺着液晶分子的间隙直线前进,所以光透不过上方的偏振片。


手机、电脑的液晶屏是透射显示,而电子手表则是反射显示,原理也类似。而酒店里面的电控雾化玻璃也是利用了液晶在电场下会定向排列的特性。在聚合物分散液晶中,液晶被分散到液体聚合物中,然后将液体聚合物固化。聚合物固化后,液晶与固体聚合物不相容,所以在聚合物中是以小液滴的形式存在。就像图中所示的一样,小液滴内有许多液晶。生产的时候将液晶与液体聚合物的混合物注入两层玻璃(或塑料)之间,再将其固化,就成了夹层结构。没有施加电压的情况下,液晶是随机排列的,这时光线照到电控雾化玻璃上会发生散射,就像遇到了磨砂玻璃一样。


外观上看起来是乳白色的,透光但不透明。当在电极上施加电压时,两块玻璃之间产生的静电场让液晶平行排列,使得光线得以透过液晶形成的小液滴而只发生很少的散射。理论上讲这种玻璃的透明程度可以通过调节所施加的电压来控制,低电压下少量液晶平行排列,只让少部分光通过。不过小编住的酒店只有透明和不透明两档……


除了聚合物分散液晶,能达到类似效果的还有悬浮粒子和微型百叶窗。悬浮粒子的原理和聚合物分散液晶很像:两片玻璃(或塑料)之间是液体夹层,有棒状纳米颗粒悬浮于夹层的液体中。当不施加电压时,悬浮粒子会随机分布,阻挡和吸收光线;施加电压后,悬浮粒子会定向排列让光线通过。调节电压可以调节悬浮粒子的排列方向,从而调节玻璃的透光量。

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