Не так давно стекло начало умнеть. Возможно, скоро мы сможем видеть на окнах прогноз погоды или смотреть кино, а в кармане наших брюк будет удобно смят новенький стеклянный гаджет.
Умный – значит меняющийся
Умным специалисты называют стекло, которое может менять свои свойства (прозрачность, цвет, температуру), способно самоочищаться и реагировать на касания. Нажал на кнопку – стекло из прозрачного стало матовым. Датчик дождя заметил капли – окно само закрылось, чтобы вода не попала в квартиру. Умные стекла еще не вошли в нашу привычную жизнь, но путь этот уже начали – в основном в офисах крупных компаний, отелях или домах миллионеров. Благодаря своим «навыкам» такое стекло помогает экономить на отоплении, освещении и кондиционировании, да и просто жить в большем комфорте. Но стоит такой комфорт немало, и пока это главная причина того, что наша повседневная жизнь не напичкана умным стеклом.
Самое популярное свойство смарт-стекла – менять прозрачность на матовость и наоборот. Остекление из такого материала часто используют в офисах, чтобы обеспечить конфиденциальность в нужный момент. Как это работает? Кратко говоря – от электричества. Такое стекло состоит из двух слоев, между которыми размещена специальная пленка, подключенная к сети. Когда стекло выключено, оно матовое. Как только мы нажмем на кнопку пульта и подадим электричество, оно станет прозрачным. Причем это происходит за пару секунд. Что за волшебная пленка? Это электропроводящее покрытие, в котором находятся жидкокристаллические частицы. Без электричества они располагаются хаотично, и стекло остается матовым. При подаче электричества кристаллы выстраиваются перпендикулярно слоям пленки, делая стекло прозрачным. Снаружи обе стороны стекла также оклеены пленкой, которая защищает изделие от агрессивного воздействия моющих средств и попадания воды на внутренние слои. Цвет стекла может быть разным: молочно-белым, светло-голубым, серым и т. д.
Но настоящие умные стекла способны не только становиться матовыми, но и, например, транслировать пейзажи или выполнять более функциональные задачи. Пока такое окошко просто так не купишь – сейчас они существуют в виде довольно громоздких и очень дорогих инженерных прототипов. Но увидеть их в работе можно. Подобные устройства часто демонстрируют на различных выставках потребительской электроники. Первым «умным окном» корейская компания Samsung называла сенсорный прозрачный экран с диагональю 46 дюймов, который компания привезла на выставку CES еще в 2012 году. Уже тогда он реагировал на касания, открывая и закрывая «жалюзи» и взаимодействуя с установленными прямо в окно виджетами.
Окно Samsung Smart Window также позволяло проверить электронную почту, узнать погоду на несколько дней, почитать свежую прессу, кулинарные рецепты. При желании пользователь мог превратить его в зеркало или фоторамку.
А вот стартап SunnySide при поддержке бизнес-акселератора Samsung C-Labs в прошлом году разработал серийный вариант умного окна, которое, как утверждали разработчики, скоро можно будет купить где угодно. Окно способно достоверно имитировать солнечный свет, при этом не просто светится, а еще и подстраивает угол падения «лучей», опираясь на время суток. Также оно снижает или увеличивает интенсивность освещения, используя данные от внешних источников. Производитель сообщал, что SunnySide даже помогает вырабатывать витамин D, а яркость и цветовую температуру можно менять вручную через приложение для умного дома. Увы, этим возможности окна ограничиваются – никаких вам виджетов и пейзажей. Зато его можно разместить даже в подземном бункере или в санузле вместо обычного источника освещения. Хороший получится светильник и, главное, полезный: витамина D всем сейчас очень не хватает.
С – значит сенсоры
С некоторыми видами смарт-стекла мы все же соприкасаемся каждый день. Буквально – соприкасаемся. Это сенсорные экраны наших телефонов. Еще 15 лет назад сложно было представить, что мы перестанем нажимать на кнопки и будем «свайпать» и «тапать», а сейчас это в порядке вещей. Но стать по-настоящему массовым сенсорный дисплей смог не сразу. Впервые он появился в США еще в начале 70-х годов прошлого века, но применялся только в дорогой медицинской и научной аппаратуре. Популяризировали сенсорные дисплеи геймеры, когда в 2004 году вышла система Nintendo DS с двумя экранами, один из которых был сенсорным. Вскоре появился первый iPhone, iPad, а уже спустя пару лет смартфоны, планшеты, ноутбуки и другие сенсорные гаджеты стали выпускаться многими компаниями.
Тогда это были резистивные сенсорные дисплеи. Очень дешевые, они состояли из стеклянной подложки и пластиковой мембраны. На обе части наносилось специальное покрытие, а между стеклом и мембраной располагались микроизоляторы. Нажатие на экран замыкало панель и мембрану, а специальный контроллер регистрировал изменение сопротивления. Так устройство понимало, в какую именно область экрана пользователь нажал. Со временем такие дисплеи постепенно уступили место емкостным сенсорным панелям. Стекло начали напрямую покрывать прозрачным резистивным материалом. К сожалению, оно стиралось, страдало от непогоды и не реагировало на касания в перчатках. Чтобы устранить недостаток, инженеры компании Samsung решили убрать чувствительные электроды на внутреннюю сторону. Теперь экранные стекла потребляют крайне мало энергии, почти не подвержены перепадам температур и не страдают от загрязнений.
Сенсорные экраны – это прекрасно, но они такие яркие, а углы обзора настолько широкие, что любой может увидеть данные вашего смартфона, стоя позади вас. Никому не хочется делиться секретами с посторонними. Решить этот вопрос взялся канадский стартап Slow Labs. Ребята изобрели стекло, которое не дает посторонним пялиться в ваш смартфон. Если наклеить его на экран, то никто рядом не сможет ничего увидеть – экран будет казаться черным. А владелец в этот же момент сможет спокойно листать ленту и переписываться по личным вопросам. Канадское стекло не только защищает гаджет от посторонних глаз, но и не царапается, не трескается, не марается. Разработчики собрали нужную сумму для выпуска первой партии стекол всего за неделю на платформе Kickstarter. Технология держалась в секрете, а потом ее, по слухам, продали какой-то крупной компании, так что сейчас такое стеклышко нигде не купишь. Вероятно, новые хозяева его усовершенствуют и начнут продавать. Но лучше бы они сразу договорились с производителями смарт-устройств, чтобы модные стекла шли уже приклеенными к гаджетам.
Конечно, смарт-стекла используются не только в смартфонах и умных окнах. В авиалайнере Boeing 787 Dreamliner вместо заслонок иллюминаторов стоят электрохромные стекла, которые сами затемняются при взлете и посадке. В Ferrari 575 M Superamerica и некоторых моделях Maybach крыша изготовлена из смарт-стекла. А на 88-м этаже башни Eureka Towers в Мельбурне находится стеклянный куб. В него можно зайти, он выдвинется из здания на три метра и более того – станет прозрачным. Такая вот экстремальная смотровая площадка на высоте 274 м. Смарт-стекло – инновационный материал, возможности которого ограничиваются только нашей фантазией и физикой. Ну и еще ценой, которую мы готовы за них платить.
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.
