Смарт-стекло на оконном рынке тема не новая. Использование стекла с переключаемой прозрачностью становится популярным в архитектурной среде и отражает современные тенденции развития интерактивных устройств. Такой ультрасовременный элемент дизайна ориентирован на высокие достижения в области техники, и то, что казалось невероятным еще несколько лет назад, теперь становится реальностью.
Виды и технологии Smart стекол

Метод изготовления смарт стекол придуман более 20 лет назад и постоянно усовершенствуется, и только сейчас намечается тренд на его массовое использование. Потребители в основном не знают о существовании такого изобретения и не в состоянии себе позволить его. Технологии смарт-стекла претерпели изменения за эти годы — стали потреблять меньше энергии и стоимость их снижается с каждым годом, что дает возможность в перспективе вывести продукт в массы.

Технология Умного стекла 

Изготавливается оно способом триплексования 2-х или более листов стекла. Ламинирующие пленки, используемые для его производства, по технологии делятся на три вида:

• EVA – этиленвинилацетатная пленка. Главное ее преимущество – низкая стоимость как самой EVA-пленки, так и оборудования для ее производства. Она отличается хорошей липучестью к пластику и стеклу, но имеет высокую степень мутности и малую прочность.

• PVB – поливинилбутиральная пленка. Отличительная характеристика то, что имеет высокое качество на выходе, но на старте – высокую стоимость производства. Пленка PVB хорошо прилипает к стеклу, но плохо к пластику. И также как EVA- пленка Поливинилбутиральная пленка (PVB) не выдерживает условия повышенной влажности.

• TPU – пленка из термопластичного полиуретана. Она наиболее подходит для производства смарт-стекла. Пленка TPU невосприимчива к влажности, к агрессивным условиям, плюс имеет высокую адгезию как к стеклу, так и к пластику.

В России пока нашла наибольшее применение EVA-пленка в силу своей наименьшей стоимости, в Европе же наоборот – наибольшее распространение получила TPU-пленка из-за своих свойств и характеристик.

1. Смарт-стекло на основе жидкокристаллических полимерных частиц (PDLC или LCD)

Стекло PDLC и LCD выполнено на основе жидкой смеси полимерных кристаллов, находящихся среди двух пластов стекла с электропроводящим покрытием и формирующих слой, изменяемый прозрачность. Жидкокристаллические частицы распадаются на составляющие, а затем переходят в твердое состояние. Так, жидкие частицы и твердой полимер оказываются несовместимы, тем самым формируются вкрапления в полимере. Без электричества они располагаются хаотично, свет рассеивается, проходя через них, и такое стекло приобретает матовый оттенок: может быть молочно-белый, молочно-серый или молочно-голубой оттенок. При включении электричества жк-частицы меняют позицию, все как одна встают вертикально по отношению к стеклу, и оно становится прозрачным или полупрозрачным, в зависимости от возможности подаваемого электричества, причем просветление может быть сегментированное. Продукт на основе PDLC имеет регулируемую прозрачность и потребляют электричества около 4-5 Вт. на м2, прозрачности или матовости достигается за 5 секунд.

2. Смарт-стекло на основе «взвешенных частиц» (SPD)

Способ на основе SPD использует «взвешенные частицы», которые помещаются между двумя слоями электропроводящего покрытия. Пленка SPD практически схожа по структуре с LCD. Но благодаря слоистой стержнеобразной структуре частиц, стеклянные смарт панели SPD визуально открыты в разных состояниях. При выключенном напряжении имеет черный или темно-синий цвет, при подаче электроэнергии частицы выравниваются, и свет может беспрепятственно проходить, и оно становится прозрачным. Скорость переключения, при котором оно меняет цвет от темного до светло-голубого или серого оттенка, практически мгновенная (2-3 сек.).
Комплектация смарт-стекла с регулируемой прозрачностью поставляется как дополнительная опция в элитные автомобили. К сожалению, на выставке Glasstec 2016 смарт-стекло SPD представлено не было.

3. Смарт-стекло на основе электрохромных частиц (ECD)

Электрохромная или электрохимическая стекольная продукция позволяет контролировать количество света и тепла, проходящих через них. В них изменяемый слой формируется за счет напыления ионов лития в несколько слоев. Принципиальная разница между способами изготовления PDLC и SPD и ECD в том, что без электричества смарт-стекло ECD прозрачное, а под воздействием электричества оно затеняется. Оттенки варьируются от цветного до полупрозрачного состояния (обычно до синего). Электрическая подпитка в границах 3-5 Вт необходима электрохромным панелям только при изменении цвета, далее нет нужды в постоянной поддержке электропитания. Скорость изменения цвета более длительная, чем у стекол PDLC и SPD. Так, время на его затемнение может варьироваться от 2 до 6 минут, а время осветление – 5 до 8 минут.

Изделие, выполненное по ECD технологии, применяется в основном в автомобилях, но становится популярным и в оконных конструкциях, в том числе в мансардных окнах. Кроме того, электрохромное стекло может применяться в устройствах защиты, например экспонатов музея. Такое смарт-стекло защитить редкие шедевры от воздействия ультрафиолетовых лучей и световых волн.
Автор:; Источник:Смарт-стекло ECD (on)
Фото: Смарт-стекло ECD (on)

4. Смарт-стекло на основе светодиодов (Glassiled)

Glassiled – светодиодная технология, которая предлагает широкие возможности вариаций в дизайне, цвете и интенсивности света светодиодов.

В отличие от матричного способа изготовления светодиодных уличных экранов, за основу в котором берется плата (модуль) и на ней размещают светодиоды и электронику, управляющую ими, в технологии Glassiled светодиоды встроены между двумя стеклами и работают через прозрачное токопроводящее покрытие. Glassiled – это технологический прорыв во всем мире.

Изделие, выполненное методом Glassiled, может быть использовано в конструкциях внешних фасадов и в интерьере — мебель, перегородки, стеллажи. Glassiled предоставляет архитекторам и дизайнерам полную свободу творчества. Продукция на основе Glasslied сохраняет до 99% своей прозрачности, что не может нарушить или испортить дизайн. Кроме того, такое смарт-стекло просто в установке и в обслуживании электроники, потребляют мало энергии и сочетают в себе лучшее из стекольных свойств и света. Таким образом, стекло с Glassiled может использоваться как мультимедийный экран.

Перспективы развития смарт-стекла

Новые тенденции в стекольной промышленности, показали, что смарт-стекло может скоро войти в нашу повседневную жизнь. Помимо всех функциональных преимуществ это еще и экономия энергии, защита от уф-излучения, снижение шума, безопасность в эксплуатации и многое другое. Оно способно выступать в качестве элемента декорирования и создания приватности пространства.

Специалисты предрекают умному стеклу большое будущее. Такой продукт позволяет совмещать свойства других видов стекольных изделий.

По данным Министерства энергетики США, применение смарт-стекла вполне может сократить потребление энергии почти на 40%. Энергосберегающее свойство такого продукта становится основной движущей силой торговли смарт-стекла.

Смарт стекло уже достигло ограниченного коммерческого успеха. Так, смарт-стекло, выполненное по технологии «взвешенных» частиц, в настоящее время все чаще применяют в автомобилях премиум и люкс класса, таких как Mercedes-Benz SLK. Электрохромные были установлены в новом Boeing 787 Dreamliner.

Ведущие игроки рынка стекольной промышленности, безусловно, заинтересованы в развитии способов производства смарт-стекла, а главное – в их удешевлении и, соответственно, в большей доступности для конечного потребителя.

В целом, глобальный рынок умного стекла в настоящий момент развивается очень бурно. Растет спрос на энергосберегающие продукты и экологически чистые здания. Но недостаток знаний потребителей о преимуществах смарт-стекол и пока еще слишком высокая стоимость создает препятствие для более интенсивного и глобального роста смарт-стекол. Компании-лидеры в этой области стараются объединяться, сотрудничать и развиваться вместе с другими компаниями смежных областей, в том числе с производителями и поставщиками химических продуктов, научно-исследовательскими институтами и т.д.

Для оконных компаний в России умные окна открывают широкие горизонты. Производители и потребители только начинают «входить во вкус» и видеть преимущества новых технологий. Со временем смарт-стекла станут доступны широким массам, что приведет к вытеснению таких привычных сейчас аксессуаров для окон, как шторы и жалюзи.