Kính thông minh, còn được gọi là kính điều chỉnh ánh sáng, kính chuyển đổi hoặc kính riêng tư, đang góp phần định hình ngành thiết kế kiến ​​trúc, nội thất và sản phẩm.

Theo định nghĩa đơn giản nhất, công nghệ kính thông minh thay đổi lượng ánh sáng truyền qua các vật liệu thường trong suốt, cho phép các vật liệu này trông trong suốt, mờ đục hoặc đục. Các công nghệ đằng sau kính thông minh giúp giải quyết mâu thuẫn giữa thiết kế và nhu cầu chức năng, cân bằng giữa lợi ích của ánh sáng tự nhiên, tầm nhìn và không gian mở với nhu cầu tiết kiệm năng lượng và sự riêng tư.

Hướng dẫn này nhằm hỗ trợ quá trình nghiên cứu và ra quyết định của bạn về việc triển khai công nghệ kính thông minh vào dự án tiếp theo hoặc đưa công nghệ này vào sản phẩm và dịch vụ của bạn.

Kính thông minh là gì?

Kính thông minh là một loại kính động, cho phép một vật liệu tĩnh truyền thống trở nên sống động và đa chức năng. Công nghệ này cho phép kiểm soát nhiều dạng ánh sáng khác nhau, bao gồm ánh sáng khả kiến, tia UV và tia hồng ngoại. Các sản phẩm kính riêng tư dựa trên công nghệ cho phép vật liệu trong suốt (như kính hoặc polycarbonate) chuyển đổi theo yêu cầu, từ trong suốt sang mờ hoặc hoàn toàn mờ đục.

Công nghệ này có thể được tích hợp vào cửa sổ, vách ngăn và các bề mặt trong suốt khác trong nhiều lĩnh vực, bao gồm kiến ​​trúc, thiết kế nội thất, ô tô, cửa sổ bán lẻ thông minh và đồ điện tử tiêu dùng.

Có hai loại kính thông minh chính: chủ động và thụ động.

Chúng được xác định bởi việc khả năng biến đổi của chúng có cần điện tích hay không. Nếu có, nó được phân loại là chủ động. Nếu không, nó được phân loại là thụ động.

Thuật ngữ kính thông minh chủ yếu đề cập đến các công nghệ chủ động trong đó màng phim và lớp phủ kính riêng tư, được kích hoạt bằng điện tích, sẽ thay đổi diện mạo và chức năng của kính.

Các loại công nghệ kính chuyển đổi chủ động và ứng dụng phổ biến của chúng bao gồm:

• Kính tinh thể lỏng phân tán polyme (PDLC), ví dụ: thường thấy trong các vách ngăn riêng tư trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau
• Kính có thiết bị hạt lơ lửng (SPD), ví dụ: cửa sổ có màu tối như trong ô tô và tòa nhà
• Kính điện sắc (EC), ví dụ: cửa sổ phủ lớp phủ chuyển màu chậm để che nắng

Sau đây là hai công nghệ kính thông minh thụ động và ứng dụng phổ biến của từng công nghệ:

• Kính đổi màu, ví dụ: kính mắt có lớp phủ tự động đổi màu dưới ánh sáng mặt trời.
• Kính đổi màu, ví dụ: cửa sổ phủ kính thay đổi màu sắc theo nhiệt độ.

Từ đồng nghĩa của kính thông minh bao gồm:

LCG® – kính điều chỉnh ánh sáng | Kính chuyển đổi | Kính màu thông minh | Kính màu | Kính riêng tư | Kính động

Công nghệ cho phép bạn chuyển đổi tức thời bề mặt từ trong suốt sang mờ đục được gọi là Kính Riêng Tư (Privacy Glass). Chúng đặc biệt phổ biến cho các phòng họp có vách kính hoặc vách ngăn trong không gian làm việc linh hoạt theo thiết kế mở, hoặc trong phòng khách sạn nơi không gian hạn chế và rèm cửa truyền thống làm mất đi tính thẩm mỹ của thiết kế.

Công nghệ kính thông minh

Kính thông minh chủ động dựa trên công nghệ PDLC, SPD và điện sắc. Kính tự động vận hành bằng bộ điều khiển hoặc biến áp theo lịch trình hoặc thủ công. Không giống như biến áp chỉ có thể chuyển kính từ trong suốt sang mờ đục, bộ điều khiển còn có thể sử dụng bộ điều chỉnh độ sáng để thay đổi điện áp dần dần và điều khiển ánh sáng ở nhiều mức độ khác nhau.

Tinh thể lỏng phân tán polyme (PDLC)

Công nghệ đằng sau màng PDLC được sử dụng để tạo ra kính thông minh chứa tinh thể lỏng, một vật liệu có đặc điểm giống với cả hợp chất lỏng và rắn, được phân tán thành polyme.

Kính thông minh có thể chuyển đổi với PDLC là một trong những công nghệ được sử dụng phổ biến nhất. Mặc dù loại phim này thường được sử dụng cho các ứng dụng trong nhà, PDLC có thể được tối ưu hóa để duy trì các đặc tính của nó trong điều kiện ngoài trời. PDLC có sẵn nhiều màu sắc và hoa văn. Nó thường có sẵn ở cả ứng dụng dán nhiều lớp (cho kính mới chế tạo) và lắp đặt lại (cho kính hiện có).

PDLC chuyển đổi kính từ độ mờ đục có thể điều chỉnh sang độ trong suốt chỉ trong vài mili giây. Khi mờ đục, PDLC lý tưởng cho mục đích riêng tư, trình chiếu và sử dụng trên bảng trắng. PDLC thường chặn ánh sáng khả kiến. Tuy nhiên, các sản phẩm phản quang năng lượng mặt trời, chẳng hạn như sản phẩm do công ty khoa học vật liệu Gauzy phát triển, cho phép phản xạ ánh sáng hồng ngoại (tạo ra nhiệt) ngay cả khi phim mờ đục.

Trong cửa sổ, PDLC đơn giản hạn chế ánh sáng nhìn thấy được nhưng không phản xạ nhiệt, trừ khi được tối ưu hóa khác. Khi trong suốt, kính thông minh PDLC có độ trong suốt tuyệt vời với độ mờ khoảng 2,5% tùy thuộc vào nhà sản xuất. Ngược lại, PDLC năng lượng mặt trời ngoài trời làm mát nhiệt độ trong nhà bằng cách phản xạ tia hồng ngoại nhưng không che khuất cửa sổ. PDLC cũng là yếu tố tạo nên hiệu ứng kỳ diệu cho phép tường kính và cửa sổ biến thành màn chiếu hoặc cửa sổ trong suốt ngay lập tức.

Vì PDLC có nhiều loại khác nhau (trắng, màu, hỗ trợ chiếu, v.v.) nên nó lý tưởng cho nhiều ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

Thiết bị hạt lơ lửng (SPD)

SPD chứa các hạt rắn cực nhỏ lơ lửng trong chất lỏng và được phủ giữa hai lớp PET-ITO mỏng để tạo thành một lớp màng. Nó che nắng và làm mát không gian bên trong, chặn tới 99% ánh sáng tự nhiên hoặc nhân tạo chiếu vào chỉ trong vài giây sau khi thay đổi điện áp.

Giống như PDLC, SPD có thể điều chỉnh độ mờ, cho phép tùy chỉnh trải nghiệm che nắng. Không giống như PDLC, SPD không hoàn toàn mờ đục, do đó không phù hợp cho mục đích riêng tư, cũng không được tối ưu hóa cho việc chiếu sáng.

SPD lý tưởng cho cửa sổ hướng ra ngoài trời, hướng ra trời hoặc hướng ra mặt nước và cũng có thể được sử dụng trong nhà, nơi cần độ tối. SPD chỉ được sản xuất bởi hai công ty trên thế giới.