История стекла. От стеклянного оружия до стекол иллюминаторов космических кораблей

Сопротивление теплопередаче оконных конструкций и способность стекла служить преградой солнечной радиации – это те сферы, которые больше всего сегодня волнуют разработчиков новых оконных технологий. Исследования в этих областях ведутся во всем мире, и везде они опираются на современные сверхэффективные технологии.

Главным направлением в этих разработках является управление интенсивностью пропускания солнечного излучения стеклом. Это управление бывает активным и пассивным.

Фотохромное стекло используется не только в оптике, но и в оконных стеклопакетах. Оно позволяет в автоматическом режиме регулировать освещенность в помещениях, где использовано панорамное остекление. Очевидно, что у фотохромного стекла огромное преимущество над обычным энергосберегающим тонированным. Последнее не может просветляться, когда, к примеру, на улице пасмурно. К тому же, тонированные стекла остаются темными и утром и вечером, т. е. когда их тонировка только мешает. Дело в том, что естественное освещение является самым лучшим для глаз, да и зачем тратить электроэнергию, если есть бесплатный и к тому же полезный свет.

Вместе с уровнем освещения монохромное стекло также регулирует и поступление тепла вместе с солнечными лучами. Чем оно становится темнее, тем меньше тепла проникает в помещение. Нельзя сказать, что это всегда полезно. К примеру, в пассивных домах, южные фасады которых имеют большую площадь остекления, стекла должны пропускать зимой как можно больше света и тепла. Фотохромные стекла для этого совсем не подходят.

Это свойство фотохромного стекла широко используется при изготовлении стеклопакетов. Особенно популярно данное решение при остеклении большой площади. Панорамные окна с фотохромными стеклами сами регулируют интенсивность освещенности, что делает их более востребованными по сравнению с тонированными энергосберегающими теплопакетами. Последние не меняют интенсивность освещения и остаются затемненными при любой солнечной активности, в том числе в пасмурную погоду.

От уровня освещенности также зависит поступление тепла в помещение. Так, тонированное остекление существенно снижает интенсивность этого процесса, что не всегда является оправданным в холодное время года. Дома с южными фасадами с панорамным остеклением должны пропускать зимой в солнечную погоду как можно больше света и тепла. Для таких случаев тонировка не является лучшим решением.

Термохромные стекла

Эта разновидность отличается изменением оптических свойств в зависимости от температуры. Данная особенность определяется за счет введенного в структуру стекла специального геля, который при нагревании становится непрозрачным. Эти свойства стекла используются при оснащении зданий, окна которых в прохладу должны оставаться максимально прозрачными, а в теплую – затемненными.

Термохромное стекло также относится к пассивному варианту управления пропускной способностью света. Оно работает автоматически, не нуждается в каких-либо источниках энергии и контроле. Эти стекла хорошо использовать для оснащения мансардных окон и стеклянных крыш, в которых интенсивность освещения не очень важна, а пропускная способность определяется наружной и внутренней температурой.

Термохромное стекло изменяет свои оптические свойства под воздействием температуры. Такое стекло имеет слоеную структуру, в которую включен слой специального геля, который при повышении температуры мутнеет и, в конце концов, полностью утрачивает всякую прозрачность. Вот это свойство очень полезно для пассивных домов, где в холодное время нужна максимальная прозрачность, а в теплое, наоборот, затенение.

Термохромное стекло работает автоматически и без привлечения каких-либо источников энергии.

Температура термохромного стекла зависит от интенсивности инсоляции, а также от наружной и внутренней температуры. Такие стекла в автоматическом режиме способны предотвратить перегрев помещения и снять нагрузку с системы кондиционирования. Кроме того, термохромный эффект может быть полезен для стеклянных крыш и мансардных окон, для которых оптическая прозрачность стекол не так важна.

В процессе производства термохромного стекла имеется возможность задать температурный диапазон изменений его оптических свойств. Для каждого объекта этот диапазон рассчитывается индивидуально.

Электрохромные стекла

Основа этого типа стекла – смарт-полимеры, которые под действием электрического поля определенной силы влияют на изменение светопропускной способности в диапазоне видимого и инфракрасного излучения. Такого эффекта добиваются за счет использования специального напыления или смарт-пленки.

Электрохромные стекла изготавливают по двум типам технологий – PDLS и SPD – используя три варианта смарт-полимеров:

LC (PDLC) тип изменяет прозрачность стекла без влияния на светопроницаемость. Стекло может становиться матовым, но при этом сохраняется уровень естественной инсоляции помещения. Матовый эффект заметен с двух сторон – как изнутри, так и снаружи здания.