仿生变色装置及变色玻璃制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种仿生变色装置以及变色玻璃，所述仿生变色装置包括包括：装置主体，其内具有空腔，所述空腔设置有第一开口；变色结构，设置于所述空腔的内壁上，所述变色结构包括基底以及分散于所述基底表面的光学结构，所述光学结构包括呈微米和/或纳米级别相分离的微结构，该微结构的尺寸为10nm

【技术实现步骤摘要】
仿生变色装置及变色玻璃


[0001]本专利技术是关于变色装置，特别是关于一种仿生变色装置及变色玻璃。

技术介绍

[0002]前动态变色技术在许多领域有着十分广阔的应用，其中一些已经得到了应用，也有一些因为成本、原理、制备技术方面的限制因而仍处于研发阶段。常见的应用如：变色眼镜、波音787客机舷窗、汽车后视镜、汽车调光天窗、手机后盖等。其中，变色眼镜的原理是利用卤化银在光线照射下分解出银，从原有透明态变为着色状态，光线消失后，在催化剂作用下重新生成卤化银而变为透明。除此以外，其他的动态变色实现原理主要分为三类：(1)聚合物分散液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal,PDLC)，液晶分子在不加电状态下随机排列，对光产生散射，呈现不透明的状态，当施加电场后，液晶分子集体取向排列，散射消失，变为透明状态；(2)电致变色(Electrochromic,EC)，它通过电场驱动控制离子的进入和脱出产生氧化还原反应，实现对颜色的改变；(3)悬浮粒子器件(Suspended Particle Device,SPD)，它是将棒状纳米颗粒悬浮于夹层的液体中，当不施加电压时，悬浮粒子会随机分布，阻挡和吸收光线。施加电压后，悬浮粒子会定向排列让光线通过，调节电压可以调节悬浮粒子的排列方向，从而调节玻璃的透光量。
[0003]这些调光技术一般可通过电控实现，也可在电控的基础上集成温控、光控、压控等手段，以适应具体应用场景。从色泽来说，PDLC调光通常偏白色，EC调光主色调是灰色和蓝色，SPD通常也呈现蓝色，通过添加染料可以使得其主色调有一定改变，但会影响其褪色状态时的透明度。相比较而言，目前SPD系统复杂，变色电压较高，成本也较高。EC系统的变色过程通常从边缘开始先变暗，然后逐渐向内扩展，这主要是由于离子迁移发生的前后顺序所致，因此在需要大面积快速切换的场景应用中仍有一定局限。
[0004]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种仿生变色装置，其具有快速变色的优点。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供一种变色玻璃。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的实施例提供了一种装置主体，其内具有空腔，所述空腔设置有第一开口；
[0008]变色结构，设置于所述空腔的内壁上，所述变色结构包括基底以及分散于所述基底表面的光学结构，所述光学结构包括呈微米和/或纳米级别相分离的微结构，该微结构的尺寸为10nm
‑
5μm，相邻的微结构之间的距离小于1μm，所述微结构和相分离区域的折射率差值不小于0.1，所述基底以及光学结构均由透明材料制得；以及
[0009]出液机构，所述出液机构包括出液管道以及设置于所述出液管道上的抽液泵，所述出液管道的一端与所述第一开口相连通。
[0010]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述仿生变色装置还包括辅助液体，所述辅助液体与光学结构的折射率差值小于0.1。
[0011]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述仿生变色装置包括用于存储所述辅助液体的储液槽所述出液管道的一端与所述第一开口相连通，另一端与所述储液槽相连通。
[0012]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述仿生变色装置包括进液机构，所述进液机构包括进液管道和供液泵，所述空腔设置有第二开口，所述进液管道的一端与所述第二开口相连通，另一端与所述储液槽相连通。
[0013]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述出液管道上设置有出液电磁阀；和/或，所述进液管道上设置有进液电磁阀。
[0014]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述进液管道的上游设置有混液器和消泡器。
[0015]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述出液管道上连接有热交换系统；和/或，所述进液管道上连接有热交换系统。
[0016]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述空腔内设置有液位传感器，用于监测所述空腔内的液位。
[0017]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述基底表面以及微结构表面形成有疏水层或疏油层。
[0018]为实现上述目的，本专利技术的实施例还提供了一种变色玻璃，包括如上述的仿生变色装置。
[0019]与现有技术相比，根据本专利技术实施方式的仿生变色装置，通过在透明的基材上形成微结构，使变色结构呈现出着色状态，再利用辅助液体进入空腔并与变色结构中的基材和微结构相接触，使变色结构由着色状态变为褪色状态，从而实现仿生变色装置的变色功效。
附图说明
[0020]图1是根据本专利技术一实施方式的装置主体、变色结构以及辅助液体的连接示意图；
[0021]图2是根据本专利技术一实施方式的仿生变色装置的示意图；
[0022]图3是根据本专利技术另一实施方式的装置主体、变色结构以及辅助液体的的连接示意图；
[0023]图4是根据本专利技术一实施方式的变色结构的俯视图；
[0024]图5是根据本专利技术又一实施方式的变色结构的俯视图；
[0025]图6是根据本专利技术另一实施方式的变色结构的俯视图；
[0026]图7是根据本专利技术另一实施方式的变色结构的示意图。
[0027]主要附图标记说明：
[0028]1、装置主体；11、空腔；12、第一开口；13、第二开口；2、变色结构；21、基底；22、光学结构；221、微结构；222、相分离区域；3、辅助液体；4、储液槽；5、出液机构；51、出液管道；52、抽液泵；53、出液电磁阀；6、进液机构；61、进液管道；62、供液泵；63、进液电磁阀。
具体实施方式
[0029]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0030]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0031]如图1、图2和图7所示，根据本专利技术优选实施方式的仿生变色装置包括装置主体1、变色结构2以及出液机构5。其中，装置主体1内开设有带有第一开口12的空腔11；变色结构2设置于空腔11的内壁上，变色结构2包括基底21以及设置于基底21表面的光学结构22，光学结构22包括呈微米和/或纳米级别相分离的微结构221，该微结构221的尺寸为10nm
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5μm，相邻的微结构221之间的距离小于1μm，微结构221和相分离区域222的折射率差值不小于0.1，基底21以及光学结构22均由透明材料制得。出液机构5包括出液管道51以及设置于出液管道51上的抽液泵52，出液管道51的一端与第一开口12相连通。
[0032]需要说明的是，由于基底21上设置的光学结构22，光学结构22使对入射的可见光产生散射、干涉或衍射现象，导致仿生变色材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿生变色装置，其特征在于，包括：装置主体，其内具有空腔，所述空腔设置有第一开口；变色结构，设置于所述空腔的内壁上，所述变色结构包括基底以及分散于所述基底表面的光学结构，所述光学结构包括呈微米和/或纳米级别相分离的微结构，该微结构的尺寸为10nm
‑
5μm，相邻的微结构之间的距离小于1μm，所述微结构和相分离区域的折射率差值不小于0.1，所述基底以及光学结构均由透明材料制得；以及出液机构，所述出液机构包括出液管道以及设置于所述出液管道上的抽液泵，所述出液管道的一端与所述第一开口相连通。2.如权利要求1所述的仿生变色装置，其特征在于，所述仿生变色装置还包括辅助液体，所述辅助液体与光学结构的折射率差值小于0.1。3.如权利要求2所述的仿生变色装置，其特征在于，所述仿生变色装置包括用于存储所述辅助液体的储液槽所述出液管道的一端与所述第一开口相连通，另一端与所述储液槽相连通。4.如权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁隽韬，徐华，
申请(专利权)人：鲁隽韬，
类型：发明
国别省市：