กระจกอัจฉริยะซึ่งเรียกอีกอย่างว่า กระจกควบคุมแสง กระจกสลับได้ หรือ กระจกเพื่อความเป็นส่วนตัว กำลังช่วยกำหนดขอบเขตของอุตสาหกรรมสถาปัตยกรรม การออกแบบภายใน และการออกแบบผลิตภัณฑ์

หากอธิบายอย่างง่ายที่สุด เทคโนโลยีกระจกอัจฉริยะจะเปลี่ยนแปลงปริมาณแสงที่ส่งผ่านวัสดุโปร่งใสทั่วไป ทำให้วัสดุเหล่านี้ปรากฏเป็นโปร่งใส โปร่งแสง หรือทึบแสง เทคโนโลยีเบื้องหลังกระจกอัจฉริยะช่วยแก้ปัญหาด้านการออกแบบและความต้องการการใช้งานที่ขัดแย้งกันในการรักษาสมดุลระหว่างประโยชน์ของแสงธรรมชาติ ทัศนียภาพ และผังพื้นที่เปิดโล่งกับความจำเป็นในการอนุรักษ์พลังงานและความเป็นส่วนตัว

คู่มือนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อช่วยเหลือคุณในการวิจัยและตัดสินใจเกี่ยวกับการนำเทคโนโลยีกระจกอัจฉริยะมาใช้ในโครงการถัดไปของคุณหรือรวมเทคโนโลยีดังกล่าวไว้ในผลิตภัณฑ์และบริการของคุณ

กระจกอัจฉริยะคืออะไร?

กระจกอัจฉริยะเป็นกระจกที่มีความยืดหยุ่น ช่วยให้วัสดุแบบคงที่สามารถมีชีวิตและใช้งานได้หลากหลาย เทคโนโลยีนี้ช่วยให้สามารถควบคุมแสงในรูปแบบต่างๆ ได้ เช่น แสงที่มองเห็นได้ แสงยูวี และแสงอินฟราเรด ผลิตภัณฑ์กระจกเพื่อความเป็นส่วนตัวใช้เทคโนโลยีที่ช่วยให้วัสดุโปร่งใส (เช่น กระจกหรือโพลีคาร์บอเนต) สามารถเปลี่ยนจากใสเป็นเงาหรือทึบแสงได้ตามความต้องการ

เทคโนโลยีนี้สามารถรวมเข้ากับหน้าต่าง ผนังกั้น และพื้นผิวโปร่งใสอื่นๆ ในหลายภาคส่วน เช่น สถาปัตยกรรม การออกแบบภายใน ยานยนต์ หน้าต่างค้าปลีกอัจฉริยะ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค

กระจกอัจฉริยะมีอยู่ 2 ประเภทหลักๆ คือ แอ็กทีฟและพาสซีฟ

สิ่งเหล่านี้ถูกกำหนดโดยความสามารถในการเปลี่ยนแปลงของพวกมันต้องการประจุไฟฟ้าหรือไม่ หากเป็นเช่นนั้น จะจัดอยู่ในประเภทแอ็กทีฟ หากไม่ใช่ จะจัดอยู่ในประเภทพาสซีฟ

คำว่ากระจกอัจฉริยะนั้นหมายความถึงเทคโนโลยีแบบแอ็คทีฟที่ฟิล์มและสารเคลือบกระจกเพื่อความเป็นส่วนตัวซึ่งถูกกระตุ้นด้วยประจุไฟฟ้า จะทำให้รูปลักษณ์และการใช้งานของกระจกเปลี่ยนไป

ประเภทของเทคโนโลยีกระจกสวิตช์แอคทีฟและการใช้งานทั่วไป ได้แก่:

• กระจกโพลีเมอร์แบบกระจายผลึกเหลว (PDLC) เช่น มักพบเห็นในพาร์ติชั่นเพื่อความเป็นส่วนตัวในอุตสาหกรรมต่างๆ
• กระจกป้องกันอนุภาคแขวนลอย (SPD) เช่น กระจกที่ปรับสีให้กลมกลืนเหมือนในรถยนต์และอาคารต่างๆ
• กระจกอิเล็กโทรโครมิก (EC) เช่น กระจกเคลือบที่ค่อยๆ เปลี่ยนสีเพื่อบังแสง

ต่อไปนี้เป็นเทคโนโลยีกระจกอัจฉริยะแบบพาสซีฟสองประเภทและการใช้งานทั่วไปสำหรับแต่ละประเภท:

• กระจกโฟโตโครมิก เช่น แว่นสายตาที่มีสารเคลือบที่ปรับสีอัตโนมัติเมื่อโดนแสงแดด
• กระจกเทอร์โมโครมิก เช่น กระจกเคลือบที่เปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ

คำพ้องความหมายสำหรับกระจกอัจฉริยะ ได้แก่:

LCG® – กระจกควบคุมแสง | กระจกสลับสี | กระจกอัจฉริยะ | กระจกเปลี่ยนสีได้ | กระจกเพื่อความเป็นส่วนตัว | กระจกไดนามิก

เทคโนโลยีที่ช่วยให้คุณเปลี่ยนพื้นผิวจากโปร่งใสเป็นทึบแสงได้ในทันทีคือเทคโนโลยีที่เรียกว่า Privacy Glass ซึ่งเป็นที่นิยมโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับห้องประชุมที่มีผนังกระจกหรือแบ่งส่วนในพื้นที่ทำงานแบบคล่องตัวตามผังพื้นที่แบบเปิด หรือในห้องพักของโรงแรมที่มีพื้นที่จำกัดและม่านแบบดั้งเดิมทำลายความสวยงามของการออกแบบ

เทคโนโลยีกระจกอัจฉริยะ

กระจกอัจฉริยะแบบแอคทีฟนั้นใช้เทคโนโลยี PDLC, SPD และอิเล็กโทรโครมิก โดยจะทำงานโดยอัตโนมัติด้วยตัวควบคุมหรือหม้อแปลงแบบกำหนดเวลาหรือแบบแมนนวล ซึ่งแตกต่างจากหม้อแปลงที่สามารถเปลี่ยนกระจกจากใสเป็นทึบแสงได้เท่านั้น ตัวควบคุมยังสามารถใช้เครื่องหรี่ไฟเพื่อค่อยๆ เปลี่ยนแรงดันไฟและควบคุมแสงในระดับต่างๆ ได้อีกด้วย

พอลิเมอร์คริสตัลเหลวแบบกระจาย (PDLC)

เทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลังฟิล์ม PDLC ที่ใช้ในการสร้างกระจกอัจฉริยะประกอบด้วยผลึกเหลว ซึ่งเป็นวัสดุที่มีลักษณะร่วมกันของสารประกอบทั้งของเหลวและของแข็ง ซึ่งกระจายอยู่ในโพลีเมอร์

กระจกอัจฉริยะแบบสลับได้พร้อมเทคโนโลยี PDLC เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด แม้ว่าฟิล์มประเภทนี้มักใช้สำหรับการใช้งานภายในอาคาร แต่ PDLC สามารถปรับให้เหมาะสมเพื่อรักษาคุณสมบัติในสภาพแวดล้อมกลางแจ้งได้ PDLC มีจำหน่ายในสีและลวดลายต่างๆ โดยทั่วไปจะมีจำหน่ายทั้งแบบเคลือบ (สำหรับกระจกที่ผลิตใหม่) และแบบดัดแปลง (สำหรับกระจกที่มีอยู่แล้ว)

PDLC จะเปลี่ยนกระจกจากระดับทึบแสงที่หรี่แสงได้เป็นใสได้ภายในไม่กี่มิลลิวินาที เมื่อทึบแสง PDLC เหมาะอย่างยิ่งสำหรับความเป็นส่วนตัว การฉายภาพ และการใช้ไวท์บอร์ด โดยปกติแล้ว PDLC จะปิดกั้นแสงที่มองเห็นได้ อย่างไรก็ตาม ผลิตภัณฑ์สะท้อนแสงอาทิตย์ เช่น ผลิตภัณฑ์ของ Gauzy ซึ่งเป็นบริษัทด้านวัสดุศาสตร์ จะช่วยให้แสงอินฟราเรด (ซึ่งก่อให้เกิดความร้อน) สะท้อนออกมาได้เมื่อฟิล์มทึบแสง

ในหน้าต่าง PDLC แบบธรรมดาจะจำกัดแสงที่มองเห็นได้แต่จะไม่สะท้อนความร้อน เว้นแต่จะปรับให้เหมาะสมเป็นอย่างอื่น เมื่อใส กระจกอัจฉริยะ PDLC จะมีความใสที่ยอดเยี่ยมโดยมีค่าหมอกประมาณ 2.5 ขึ้นอยู่กับผู้ผลิต ในทางตรงกันข้าม กระจก PDLC พลังงานแสงอาทิตย์เกรดกลางแจ้งจะทำให้อุณหภูมิภายในเย็นลงโดยเบี่ยงเบนรังสีอินฟราเรดแต่จะไม่บังหน้าต่าง นอกจากนี้ PDLC ยังรับผิดชอบต่อเวทมนตร์ที่ทำให้ผนังกระจกและหน้าต่างกลายเป็นหน้าจอฉายหรือหน้าต่างโปร่งใสได้ในทันที

เนื่องจาก PDLC มีให้เลือกหลากหลายประเภท (สีขาว สีต่างๆ ขาตั้งโปรเจ็กเตอร์ ฯลฯ) จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานหลายประเภทในหลากหลายอุตสาหกรรม

อุปกรณ์อนุภาคแขวนลอย (SPD)

SPD ประกอบด้วยอนุภาคของแข็งขนาดเล็กที่แขวนลอยอยู่ในของเหลวและเคลือบไว้ระหว่างแผ่น PET-ITO บางๆ สองชั้นเพื่อสร้างฟิล์ม โดยจะบังแสงและทำให้ภายในห้องเย็นลง โดยปิดกั้นแสงธรรมชาติหรือแสงประดิษฐ์ที่เข้ามาได้มากถึง 99% ภายในไม่กี่วินาทีหลังจากเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า

เช่นเดียวกับ PDLC, SPD สามารถหรี่แสงได้ เพื่อให้สามารถปรับแต่งการบังแสงได้ ซึ่งแตกต่างจาก PDLC, SPD จะไม่ทึบแสงอย่างสมบูรณ์ ดังนั้น จึงไม่เหมาะสำหรับความเป็นส่วนตัว และไม่ได้ปรับให้เหมาะสมสำหรับการฉายภาพ

SPD เหมาะอย่างยิ่งสำหรับหน้าต่างภายนอก หน้าต่างที่มองเห็นท้องฟ้าหรือน้ำ และสามารถใช้ภายในอาคารได้เช่นกัน ซึ่งจำเป็นต้องมีความมืด SPD ผลิตโดยบริษัทเพียงสองแห่งเท่านั้นในโลก