Гуссен и Дэниел Вулф, получившие докторскую степень в UD в прошлом году, разработали панели, которые могут переключаться между пропусканием света и его блокировкой. Эту технологию «умного стекла» можно использовать в экологичных окнах, ветровых стеклах, крышах и ограждающих конструкциях зданий, поглощая свет и тепло зимой и отражая их летом.
Хотя Гуссен не первый ученый, который сделал умное стекло, изобретение его команды стоит примерно в десять раз дешевле, чем другие версии. По его словам, он также более прозрачен в своем прозрачном состоянии и более отражает в своем отражающем состоянии, чем конкуренты.Гуссен поделился своим последним прототипом умного стекла в понедельник, 5 марта, в своем программном докладе на конференции SPIE «Умные материалы и неразрушающая оценка для энергетических систем» IV в Денвере.Простая идея, четкие результаты
Принципы, лежащие в основе этой технологии умного стекла, на удивление просты. Он начинается с двух листов пластика, разделенных тонкой полостью. Пластик содержит крошечные кубические структуры, которые делают материал световозвращающим, что означает, что он отражает свет обратно к его источнику, как это делает велосипедный отражатель.
Затем камера заполняется жидкостью, называемой метилсалицилатом — недорогим экстрактом грушанки, который является активным ингредиентом некоторых безрецептурных обезболивающих кремов. Эта жидкость имеет оптические свойства или взаимодействие с видимым светом, которые соответствуют оптическим свойствам световозвращающего пластика. В сочетании свет может проходить, и система становится прозрачной.
Это называется согласованием показателя преломления.Как показано в статье, опубликованной в конце прошлого года в журнале Optics Express, система умного стекла Goossen может тысячу раз переключаться с прозрачного на отражающее без ухудшения качества.
На конференции на этой неделе Гуссен представил новый улучшенный дизайн.В этом умном стекле вместо кубиков используется полное внутреннее отражение одномерных перпендикулярных слоев. Он обладает высокой отражающей способностью при угле падения до 60 градусов, что является улучшением по сравнению с предыдущим прототипом.«Он работал лучше, чем мы думали, исходя из нашего теоретического понимания», — сказал он.
Гуссен использует трехмерную печать для изготовления своих прототипов, но со временем эта технология может быть произведена в больших объемах и с низкими затратами с использованием литья под давлением. Сейчас он тестирует свою систему в широком диапазоне температур, чтобы увидеть, как она работает, особенно когда она приближается к температурам, которые могут вызвать замерзание жидкости внутри, которая будет составлять от 3 до 16 градусов по Фаренгейту, в зависимости от конечной жидкости, которая будет использоваться. . Каждый раз, когда Гуссен обсуждает этот проект с группой инженеров, поднимаются руки с множеством вопросов.«Есть большой интерес к возможностям, которые это может представлять», — сказал он.В конечном итоге может последовать коммерциализация — в чем Гуссен уже хорошо разбирается.
Автор 82 выданных патентов, он основал в 2001 году стартап-компанию, которая позже была приобретена. Он передает свои знания студентам в качестве со-преподавателя курса High Technology Entrepreneurship, курса для студентов и аспирантов, который фокусируется на финансовых, юридических, научных и инженерных проблемах, с которыми сталкиваются стартапы в сфере высоких технологий.
Гуссен также поощряет студентов проявлять любопытство. Этот исследовательский проект начался с догадки, которая может стать толчком к научным открытиям.
«Иногда это просто инстинкт о том, что может быть интересно», — сказал Гуссен.