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【纳米新技术】建材篇:形状和色彩自由操控【2】

2013年04月02日11:00    来源:人民网-财经频道

利用激光使照明器具小型化

东芝正在尝试如何使体育场等室外设施和摄影棚等使用的照明器具实现低耗电量化和小型化。在用LED替换现有HID灯(高压气体放电灯)时,为了确保散热部会导致灯的体积变大。对此,东芝通过分离照明器具的散热部和发光部解决了这个问题。

具体做法是,在光纤的一个端面设置会产生高热的蓝色激光二极管发光部,在另一个端面配置荧光材料。蓝色激光二极管发射出的蓝色光通过光纤照射到荧光材料上,一部分蓝色光在荧光材料中进行波长转换并再次与蓝色光混合,从而混合出白色光。

这种方法可缩小产生照明用白色光的部分,并制成多种形状。东芝在演示中展示了圆环状照明灯,以及白炽灯泡形状的照明灯(图2)。蓝色激光器的输入功率为5W,构成白色光源的荧光材料从日亚化学工业采购。

图2:使用蓝色激光的新照明器具

东芝开发出了利用以蓝色激光二极管、光纤、荧光材料构成的白色光源而形成的照明模块。计划用于室外设施和摄影棚等的照明用途。

改变室内装饰和窗玻璃

此外,展会上还展示了控制颜色的“电致变色(electrochromic:EC)”和“气致变色(gaschromic:GC)”技术的应用示例(图3)。

图3:通过电压和气体改变特性的技术受到关注

产综研纳米系统研究部门展示了通过加载电压可改变颜色的玻璃(a)。产综研可再生材料研究部门公开了通过注入和析出氢气在透明玻璃和镜子之间切换的技术(b)。此外,理光开发出了采用EC技术的彩色电子纸用面板(c)。

日本产业技术综合研究所(产综研)纳米系统研究部门及东和制作所展出了设想用于室内装饰和调光玻璃的“EC玻璃”。EC技术利用向材料施加电压时,材料的光学特性随着可逆氧化还原反应而变化的现象。EC玻璃采用在两块玻璃间夹着ITO/EC材料等的构造。

EC材料采用普鲁士蓝(PB)及其类似材料,可在蓝色和黄色之间切换。加载电压为1.2V。据称在切换100多万次以后,性能也不会变差。

产综研可再生材料研究部门展示了将镜子变为透明状态的玻璃。利用了根据气体的注入与析出控制材料光特性的GC技术。该研究小组事先在两块玻璃之间加入了镁钙合金(Mg-Ca),以及钯(Pd)作为催化剂,这样就能使玻璃像镜子一样反射光;而如果再加入氢气(H2),镁会与之反应而变成氢化镁(MgH2),使玻璃变回透明状态。此次通过电解空气中的水来获得H2,能像EC那样进行电气切换。

除此之外,理光还展示了电子纸用显示屏的应用示例,即EC方式的彩色电子纸用面板。该面板采用涂布工艺在PET薄膜上层叠三层对应色光三原色的三种材料,能够向各层单独施加电压。理光利用试制的3.5英寸113ppi面板进行了演示,切换显示了多幅图像。(日经技术在线! 供稿) 

(责任编辑:值班编辑、庄红韬)

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