Inteligentne szkło, nazywane również szkłem regulującym światło, szkłem przełączalnym lub szkłem zapewniającym prywatność, pomaga zdefiniować branże architektoniczną, wnętrzarską i projektowania produktów.

W najprostszej definicji, technologie inteligentnego szkła zmieniają ilość światła przepuszczanego przez zazwyczaj przezroczyste materiały, nadając im wygląd przezroczysty, półprzezroczysty lub nieprzezroczysty. Technologie stojące za inteligentnym szkłem pomagają rozwiązać sprzeczne wymagania projektowe i funkcjonalne, równoważąc korzyści płynące z naturalnego światła, widoków i otwartej przestrzeni, z potrzebą oszczędzania energii i prywatności.

Niniejszy przewodnik ma pomóc Ci w przeprowadzeniu badań i podjęciu decyzji o wdrożeniu technologii inteligentnego szkła do Twojego kolejnego projektu lub uwzględnieniu jej w Twoich produktach i usługach.

Czym jest inteligentne szkło?

Inteligentne szkło jest dynamiczne, pozwalając tradycyjnie statycznemu materiałowi nabrać życia i stać się wielofunkcyjnym. Technologia ta umożliwia sterowanie różnymi formami światła, w tym światłem widzialnym, promieniowaniem UV i podczerwonym. Produkty z przyciemnianym szkłem opierają się na technologiach, które pozwalają materiałom transparentnym (takim jak szkło lub poliwęglan) na zmianę stanu na żądanie z przezroczystego na przyciemniany lub całkowicie nieprzezroczysty.

Technologię tę można zintegrować z oknami, przegrodami i innymi przezroczystymi powierzchniami w różnych sektorach, w tym w architekturze, projektowaniu wnętrz, motoryzacji, inteligentnych oknach sklepowych i elektronice użytkowej.

Istnieją dwa podstawowe rodzaje inteligentnego szkła: aktywne i pasywne.

Definiuje się je na podstawie tego, czy ich zmienność wymaga ładunku elektrycznego. Jeśli tak, kategoryzowane jest jako aktywne. Jeśli nie, kategoryzowane jest jako pasywne.

Termin „inteligentne szkło” odnosi się głównie do technologii aktywnych, w których folie i powłoki zapewniające prywatność, aktywowane za pomocą ładunku elektrycznego, zmieniają wygląd i funkcjonalność szkła.

Rodzaje technologii szkła aktywnego i ich typowe zastosowania obejmują:

• Szkło polimerowo-dyspersyjne ciekłokrystaliczne (PDLC), np.: powszechnie stosowane w przegrodach zapewniających prywatność w różnych gałęziach przemysłu
• Szkło z zawieszonymi cząsteczkami (SPD), np.: okna przyciemniane, jak w samochodach i budynkach
• Szkło elektrochromowe (EC), np.: powlekane okna, które powoli przyciemniają się, zapewniając zacienienie

Poniżej przedstawiono dwie technologie pasywnego szkła inteligentnego i typowe zastosowania każdej z nich:

• Szkło fotochromowe, np. okulary z powłokami, które automatycznie przyciemniają się w świetle słonecznym.
• Szkło termochromowe, np.: powlekane okna, które zmieniają się w reakcji na temperaturę.

Synonimy słowa „inteligentne szkło” to m.in.:

LCG® – szkło z regulacją światła | Szkło z możliwością zmiany odcienia | Inteligentne przyciemnianie | Szkło z możliwością przyciemniania | Szkło prywatne | Szkło dynamiczne

Technologie, które pozwalają na natychmiastową zmianę powierzchni z transparentnej na nieprzezroczystą, to tzw. szkło prywatności. Są one szczególnie popularne w salach konferencyjnych ze szklanymi ścianami lub ściankami działowymi, w elastycznych przestrzeniach roboczych opartych na otwartych planach, a także w pokojach hotelowych, gdzie przestrzeń jest ograniczona, a tradycyjne zasłony psują estetykę wnętrza.

Technologie inteligentnego szkła

Aktywne szkło inteligentne opiera się na technologiach PDLC, SPD i elektrochromowych. Działa automatycznie za pomocą sterowników lub transformatorów z harmonogramem lub ręcznie. W przeciwieństwie do transformatorów, które mogą jedynie zmieniać kolor szkła z przezroczystego na nieprzezroczysty, sterowniki mogą również wykorzystywać ściemniacze do stopniowej zmiany napięcia i sterowania oświetleniem w różnym stopniu.

Polimerowy ciekły kryształ rozproszony (PDLC)

Technologia folii PDLC, wykorzystywana do produkcji inteligentnego szkła, wykorzystuje ciekłe kryształy, czyli materiał łączący cechy związków ciekłych i stałych, rozproszony w polimerze.

Przełączane szkło inteligentne z powłoką PDLC to jedna z najpopularniejszych technologii. Chociaż ten rodzaj folii jest zazwyczaj stosowany w zastosowaniach wewnętrznych, folię PDLC można zoptymalizować, aby zachowała swoje właściwości w warunkach zewnętrznych. Folia PDLC jest dostępna w różnych kolorach i wzorach. Jest ona zazwyczaj dostępna zarówno w wersji laminowanej (dla nowo wyprodukowanego szkła), jak i w wersji modernizowanej (dla szkła już istniejącego).

Technologia PDLC w milisekundach zmienia stopień nieprzezroczystości szkła z przyciemnianego na przezroczysty. W stanie nieprzezroczystym PDLC idealnie nadaje się do zapewnienia prywatności, projekcji i stosowania na tablicach suchościeralnych. PDLC zazwyczaj blokuje światło widzialne. Jednak produkty odbijające światło słoneczne, takie jak te opracowane przez firmę Gauzy, zajmującą się materiałoznawstwem, pozwalają na odbicie światła podczerwonego (które wytwarza ciepło), gdy folia jest nieprzezroczysta.

W oknach proste szkło PDLC ogranicza światło widzialne, ale nie odbija ciepła, chyba że zostanie zoptymalizowane w inny sposób. W stanie przezroczystym, inteligentne szkło PDLC charakteryzuje się doskonałą przejrzystością, z zamgleniem na poziomie około 2,5%, w zależności od producenta. Natomiast szkło PDLC klasy Outdoor Grade Solar obniża temperaturę wewnątrz poprzez odbijanie promieni podczerwonych, ale nie zacienia okien. PDLC odpowiada również za magiczną funkcję, dzięki której szklane ściany i okna natychmiast stają się ekranami projekcyjnymi lub przezroczystymi oknami.

Ponieważ PDLC jest dostępny w różnych typach (biały, kolorowy, z możliwością projekcji itd.), idealnie nadaje się do wielu zastosowań w różnych branżach.

Urządzenie z cząstkami zawieszonymi (SPD)

SPD zawiera mikroskopijne cząsteczki stałe zawieszone w cieczy i pokryte warstwą PET-ITO, tworząc powłokę. Zacienia i chłodzi wnętrza, blokując do 99% światła naturalnego lub sztucznego w ciągu kilku sekund od zmiany napięcia.

Podobnie jak PDLC, SPD można przyciemniać, co pozwala na dostosowanie zacienienia. W przeciwieństwie do PDLC, SPD nie staje się całkowicie nieprzezroczysty, a zatem nie nadaje się do zapewnienia prywatności ani nie jest zoptymalizowany pod kątem projekcji.

SPD idealnie nadaje się do okien zewnętrznych, wychodzących na niebo lub wodę, a także do zastosowań wewnętrznych, gdzie wymagane jest zaciemnienie. SPD jest produkowany tylko przez dwie firmy na świecie.