Умное стекло

[proxy3d]

Всем добрый вечер,

 

я занимаюсь разработкой прототипа видео очков с прозрачным экраном (аналог Google Glasses). Одна из имеющихся проблем, это внешний солнечный свет который накладывает на изображение. На улице при солнечном свете там практически ни чего не будет видно.

Мы пробовали наносить на линзы разные напыления.. хром, титан, алюминку и некоторые другие экзотические. Пока остановился на хроме с напыление 30%-40%.

Была идея попробовать по аналогии с PDLC пленками, но даже при удачной попытке там необходимо поддерживать напряжение для нужной степени прозрачности.

 

Я ознакомился с разными работами:

- фотохром

- электрохромные стекла

- поливиологен

- оксид иридия

 

фотохром не подходит по той причине, что  изменение прозрачности нельзя контролировать Фотохромное.. не во всех условиях корректно реагирует на свет (да и не всегда это нужно).

 

электрохромная пленка - во первых ее нельзя равномерно нанести на сферу, во вторых для поддержания прозрачности ей требует напряжение а это лишний расход батареи.

 

поливиологен - я обращался в три компании

http://smartglass.ru/ru

http://www.forinnovations.ru/expo/exhibitors/smartelektroglass-ooo/

http://www.hydrogen.ru/files/tata/Electrochromic-panels.pdf

 

В одной из них мне сказали, что 

для Вашей задачи виологен не подойдёт - он требует напряжения (хоть и мизерного - 850 мВ) для поддержания окрашенного состояния. Плюс ещё он представляет собой органическую молекулу и в силу этого подвержен УФ-деградации.

То, что Вам нужно - это оксидная ЭХ технология - например, на основе оксида вольфрама. Мы такой технологией владеем, но она не подходит для точных оптических устройств (золь), однако если использовать многослойное вакуумное (PVD) покрытие из обозначенных оксидных слоёв

 

 

 

и

так вот, теоретически это вполне возможно. Думаю, в скором времени мы будем отрабатывать технологию изготовления твердотельных электрохромных устройств - тогда останется лишь сменить подложку на Вашу линзу. На текущий момент мы используем золь-гель технологию, однако она не позволяет достичь идеальной однородности покрытия.

 

 

 

так же на данный момент я пробовал связаться с Chunye Xu из Китайского Ун-та "Науки и Технологий", но пока не удалось. На сколько мне известно она раньше завершила разработку подобного полимера будучи ассистентом в Вашингтонском университете.

 

тут на форуме натолкнулись книгу про использование иридия. Упомянутый в "электрохимические индикаторы" за 85 год, на листе 36 (страница 69)

http://forum.xumuk.ru/index.php?app=core&module=attach§ion=attach&attach_id=3333

в этой ветке: http://forum.xumuk.ru/index.php?showtopic=24229

 

про него мне сказали

 

 Оксиды иридия, в 80-х представляли широкий интерес. По сравнению с оксидами вольфрама они более устойчивы и быстрее переключаются. Только цена иридия в 1000 раз больше вольфрама и стоимость оксида иридия необходимого для напыления на 1м2 пленки составит более 20$ без учета технологических потерь. Сейчас исследования иридиевых систем ведутся, но не особо активно.

 

 

но для линзы видео очков, размер которой всего 14x12 мм это копеечная стоимость.

 

1) Что вы посоветуете?

2)  Может кто-то сделать напыление подложек  и оксида иридия, чтобы в реальности оценить эффективность.  Сколько это будет стоить? Может посоветуете обратиться к иностранным компаниям?

3) Мы делали напыление хромом, титаном и т.д. на линзы.. но возможно ли на таких установках (для напыления на очковые линзы) сделать это самостоятельно? (я сомневаюсь что возможно) 

Буду признателен за любой ответ.

[proxy3d]

нет ни каких идей? жаль. Может я не в тот раздел написал? Если так, то можно ли перенести вопрос в нужный? Просто мне показалось, что в общий - это не подходит, так как там в основном житейские вопросы. В физическую химию тоже однозначно не отнести, как и органическую и неорганическую. Полимеры? Синтез соединений? Мне бы просто понять, ни кто не может что-то посоветовать или я написал не в тот раздел?

[dimaxa97]

Просто очень сложный вопрос. Необходим специалист узкой направленности. Скорее всего, такой еще не объявился

Может Вам попробовать ECD? Для него питание необходимо только для изменения прозрачности, потом для поддержания такого состояния питание не нужно. Минус один вижу я, время изменения прозрачности долгое, начинается от края, затем распространяется по поверхности. Но для Ваших размеров все равно время не превысит пары секунд. Это пока самое перспективное решения ИМХО. 

SPD ток необходим, чтобы быть прозрачным. Если устройство в основном используется как экран, то пусть стекло в основном состоянии будет непрозрачным, а при подаче тока становиться прозрачным.

[Alkil]

Непонятно, почему Вы сразу отмели вариант фотохромных покрытий?

[proxy3d]

Может Вам попробовать ECD? Для него питание необходимо только для изменения прозрачности, потом для поддержания такого состояния питание не нужно. Минус один вижу я, время изменения прозрачности долгое, начинается от края, затем распространяется по поверхности. Но для Ваших размеров все равно время не превысит пары секунд. Это пока самое перспективное решения ИМХО. 

SPD ток необходим, чтобы быть прозрачным. Если устройство в основном используется как экран, то пусть стекло в основном состоянии будет непрозрачным, а при подаче тока становиться прозрачным.

ECD - это и есть виологены. Как раз по ним я и обращался в НИИ. В реальности, пока только эти технологии описаны в патентах и лабораториях. Хотя интернет пестрит статьями о том что разработали. Как я понял там и сложность технологии, и другие проблемы которые решают. Именно поэтому одно российское НИИ обещало через год отработать новую технологию. Но мне слабо в это вериться, что года будет достаточно. Китайцы работая в Штатах и получив патент по такой технологии, тоже до сих пор (а прошел не один год) не смогли отправить ее в массовое производство, столкнулись тоже с разными проблемами.

 

SPD  - не подходит. Лежат у меня дома эти листы. Одна компания бесплатно надавало мне их для тестирования. Для их питания нужна дополнительная плата, которая ни как не вписывается в размер носимого на голове устройства.

 

самым интересным вариантом являет иридий, так он более эффективный по сравнению с другими вариантами, но и более дорогой. Именно по этому его не используют для умных стекол и практически не ведут исследований связанных с ним. Но для таких размеров, стоимость иридия получается достаточно маленькая, ориентировочно 30$ на м². (пусть даже 100$), все равно это не существенно.

[proxy3d]

Непонятно, почему Вы сразу отмели вариант фотохромных покрытий?

не сразу. до сих пор это пока единственный вариант. Но у него есть целый ряд минусов. 

1) нельзя контролировать уровень прозрачности.

2) медленное изменение уровня прозрачности

3) в помещении оно бесполезно, Например, когда свет идет от лампочки или экрана монитора.

4) фотохромные достаточно дорогие и на них сложно напылить титан или что-то еще для отражения. Дело в том, что все равно делает 20-40% напыление хромом, чтобы было отражение + затемнение от фотохрома.. слишком темные. 

Поэтому важно контролировать уровень прозрачности. В идеале конечно еще и контролировать уровень отражения, но о таких материалах пока не слышал. В качестве отражателя пробовали титан, хром, алюминий и что-то еще. Самым лучшим показал себя хром (по соотношению качество и жизнестойкости).

[dimaxa97]

Да, значит нет еще технологий на Земле для Ваших целей Может что-нибудь менее экзотическое придумать? Типа механической шторки и все. Сделать так, чтобы она убиралась в сторону и не мешала ни человеку, ни общему дизайну. Можно сделать экран непрозрачный, но на него выводить изображение с внешней камеры так, чтобы оно являлось продолжением видимого мира, но это тоже геморно и сложно.

[esisl]

Двойное стекло, между ними - жидкие кристаллы, и схемку с фотоэлементом. По-моему уже было что-то такое.

[proxy3d]

Двойное стекло, между ними - жидкие кристаллы, и схемку с фотоэлементом. По-моему уже было что-то такое.

это и есть электрохромные стекла, о них я написал выше. Точнее ЖК немного другое, но суть у них такая же. Там для поддержания прозрачности нужно постоянно питать, качество всего этого оставляет желать лучшего. Да и технология тут сложнее, обычные напыления слове не подходят.

Да, значит нет еще технологий на Земле для Ваших целей Может что-нибудь менее экзотическое придумать? Типа механической шторки и все. Сделать так, чтобы она убиралась в сторону и не мешала ни человеку, ни общему дизайну. Можно сделать экран непрозрачный, но на него выводить изображение с внешней камеры так, чтобы оно являлось продолжением видимого мира, но это тоже геморно и сложно.

нет не прозрачный экран не подходит. Технология, которая подходит идеально  это оксид иридия.. она была разработана еще в 80-ых годах, но не использовалась из за стоимости иридия. Вопорс в том, может кто-то работает в лаборатории, где делают можно все это сделать.

[esisl]

Иридий точно не пойдёт

Мне как-то давным-давно, показывали "музейный экспонат". Из личного архива отставного директора очень режимного НИИ.

Накладная на получение 100 грамм иридия, за подписью... КОСЫГИНА!!!!

Не думаю, что сегодня дело обстоит сильно иначе