由韩国高级科学技术研究所 三维散射体的设计概念和制造程序
信用:KAIST 研究人员开发了一种新的易于使用的智能光学薄膜技术，允许智能窗户设备根据周围的光线条件在透明和不透明状态之间自动切换
所提出的具有高度周期性网络结构的三维混合纳米复合薄膜已经经验地证明了其高速和高性能，使得智能窗能够量化和自我调节其高对比度光学透射率
作为概念证明，一个用于物联网应用的支持移动应用的智能窗口设备已经使用所提出的智能光学薄膜实现，并成功扩展到3×3英寸的规模
这种高能效、高性价比的技术在未来需要主动光传输调制的各种应用中有很大的应用前景
用于智能应用的灵活的光传输调制技术，包括隐私保护窗、零能耗建筑和光束投影屏，近年来备受关注
使用电、热或光等外部刺激来调制光传输的传统技术由于其响应速度慢、不必要的颜色切换以及低耐用性、稳定性和安全性而仅具有有限的应用
通过控制非周期性二维表面结构上的光散射界面实现的光透射调制对比度通常也很低，所述非周期性二维表面结构通常具有低光密度，例如裂缝、褶皱和柱状物
此外，由于光散射界面是暴露的并且不经受任何钝化，所以它们可能容易受到外部损坏，并且可能失去光传输调制功能
此外，表面上随机存在的面内散射界面使得难以进行均匀的大面积调制
受这些限制的启发，由材料科学与工程系的Seokwoo Jeon教授和土木与环境工程系的Jung-Wuk Hong教授领导的KAIST研究小组使用了近场纳米图案化(PnP)技术，该技术可以有效地产生高度周期性的三维混合纳米结构，以及原子层沉积(ALD)技术，该技术可以精确控制氧化物沉积和高质量的半导体器件制造
物联网应用演示:自动调节机械响应智能窗设备和光束投影屏幕
信用:KAIST 该团队随后成功地生产了一种3×3英寸大小的大规模智能光学薄膜，其中在周期性三维纳米网络中的弹性体之间插入了超薄氧化铝纳米壳
这种具有高度周期性网络结构的“机械响应”三维混合纳米复合膜是现存的最大的智能光传输调制膜
该薄膜在可见光波长下具有高达74%的最先进的光学透射调制，从初始透射的90%到应变散射状态下的16%
超过10，000次苛刻的机械变形试验证明了其耐用性和稳定性，包括拉伸、释放、弯曲和置于高达70℃的高温下
当使用这种薄膜时，智能窗户装置的透射率在一秒钟内根据周围的光线条件迅速自动地调整
通过这些实验，非均匀界面中发生的光散射现象的基础物理被识别
他们的发现发表在4月26日的《高级科学》网络版上
韩国科技大学申钟华教授的团队和新罗大学的申永锡教授也在这个项目上进行合作
赵东伟博士
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凯思特材料科学与工程的候选人和该研究的共同主要作者说:“我们的智能光学薄膜技术可以通过相对简单的操作原理和低能耗及低成本更好地控制高对比度的光学透射率
" “当通过简单地将薄膜附着到传统的智能窗户玻璃表面而不替换现有的窗户系统来应用该技术时，快速切换和均匀着色是可能的，同时还确保了耐用性、稳定性和安全性
此外，其在可拉伸或可卷曲设备上的广泛应用，如用于光束投影屏幕的壁式显示器，也将满足美学需求，”他补充说
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