物質・材料研究機構など、グラデーション変化する調光ガラスを開発

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遮光状態(左端)から透明(右端)にグラデーション変化する調光ガラス(サイズ:20×20cm)

科学技術振興機構は2017年10月17日、物質・材料研究機構が早稲田大学、多摩美術大学と共同で、グラデーション変化する調光ガラスを開発したと発表した。

今回開発したのは、電気で色が変わる物質(エレクトロクロミック物質)を用いたエレクトロクロミック方式の調光ガラスだ。同方式は、物質の酸化状態がデバイス内で保持され続ける限り外部の電力などを必要とせずに遮光状態が継続する。このため、他の方式と比べて消費電力が低いという特性を持ち、飛行機の窓などに使用されている。しかしこれまでは、ガラス面全体の遮光状態を変化させることしかできなかったために、遮光した場合は窓外の景色や状態を見たり確認したりすることができなかった。

今回の研究では、色変化の応答性に優れた有機/金属ハイブリッドポリマーをエレクトロクロミック物質として用い、3Vの電圧印加によって透明部分と遮光部分がグラデーション変化する調光ガラスの作製に成功した。電圧の印加時間を変えることによって遮光部分の割合を変えることができ、電源を切ってもそのグラデーション状態はそのまま保持される。さらに電気を流す方向を変えることで遮光の方向を変えることができるため、ユーザーの好みや周囲の状況に合わせて調光範囲を変えることもできる。

今後は耐熱性や耐光性の向上や色ムラの修正などの開発を進め、より高い機能性と信頼性を持つ調光ガラスを作製する予定だ。また、今回の技術を活用することで、自動遮光機能を車のフロントガラスに付与して運転の安全性を高めたり、高層ビルの窓に導入することで空調の省エネルギー化と眺望を両立させるなどの応用を目指していく。

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