359与787-8、-9、-10的玻璃恩爱情仇

大家好，我是那个学生党UP，对，大鸽子本尊又回来啦！空客宽体机有330、350（暂时不加380）而波音787三种飞机上的舷窗都是电致变色玻璃，先给大家介绍下工作原理：电致变色材料在外加电场作用下发生电化学氧化还原反应，得失电子，使材料的颜色发生变化。
　　以NiO薄膜为例：
　　NiO薄膜电致变色机制
　　氧化镍由于结构的致密性(NaCl型结构)，上述的几种模型不能很好地解释NiO的变色过程，至今NiO薄膜的变色机理仍有很多争议。根据电解质的不同，NiO的变色过程中可能发生如下反应：
　　NiO(bleached)+OH-=NiOOH(colored)+e-      （A-1）
　　Ni(OH)2(bleached)+OH-=NiOOH(colored)+e-     （A-2）
　　Ni(OH)2(bleached)=NiOOH(colored)+H++e-     （A-3）
　　Ni1-xO(as-deposited)+yM++ye-=MyNi1-xO(bleached)     （A-4）
　　MyNi1-xO(bleached)=My-zNiO(colored)+zM++ze     （A-5）
　　式(1-1)和式(1-2)表示电致变色过程中插入/抽出薄膜的离子是OH-，式(A-3)表示电致变色过程中插入/抽出薄膜的离子为H+，比较可知，两者在反应物和生成物上比较相似。式(A-4)表示在电致变色过程中传输的离子是半径较小的碱金属离子，如Li+离子，经过预先漂白过程的氧化镍薄膜变色机理通常与该式吻合。研究NiO薄膜电致变色性能的过程中，多以NaOH等碱溶液为电解质。NiO在水溶液中并不稳定，常会与表面的NiO反应生成Ni(OH)2，同时，电解液中OH-离子的存在促进了Ni(OH)2的生成。根据Bode提出的机理，薄膜变色主要是由通过Ni(OH)2脱氢反应，生成了含有Ni3+的NiOOH所导致的，总反应如式(A-2)所示。这种反应机理被广泛接受，但至今没有找到直接的证据进行证明。电致变色反应初期，反应仅发生在薄膜的表层，生成的Ni3+离子极少，电致变色的效果不明显。随着反应的进行，NiO在碱溶液中的不稳定性导致Ni(OH)2在薄膜内部逐渐生成，Ni(OH)2进一步脱氢产生的Ni3+数量也进一步增加，着色渐渐趋于完成。NiOOH具有层状结构，与内层的NiO之间的结合力不好，因此容易在表面剥落，同时NiOOH在碱溶液中有微量的溶解。当活化NiO生成NiOOH的速率小于溶解和剥落的速率时，薄膜的变色效果开始下降。研究表明NiO薄膜的在NaOH等碱性电解质中，电化学过程分为3个阶段：活化过程、稳定过程和降解过程。

  介绍完NiO薄膜工作原理，那来看看接下来的内容：电致变色智能窗在飞机、汽车等方面也有很大的应用前景。
　　1986年，日产公司的T.Kase等首次推出用于汽车的ECD窗户，使调光玻璃成为电致变色材料最早实现商品化的产品。
　　1992年，日本丰田汽车公司中心研究院以聚苯胺和WO3作为电致变色材料研制出用于汽车窗户的ECD并商品化。所研制出来的ECD在外加电压-1.8V到+1.6V范围内能有效地调节光透过率。
　　2002年，德国成功研制出应用在汽车智能玻璃窗上的导电高分子电致变色材料，在不同的电压作用下可呈现出蓝、绿、灰等不同的颜色，并首先在奔驰高等轿车上使用。
　　2004年，英国伦敦地标建筑——瑞士再保险大厦“小黄瓜”采用电致变色玻璃幕墙，成为世界上最节能的建筑。
　　2005年，意大利法拉利公司展出的“Ferrari Superamerica”敞篷跑车采用了利用电致变色(Electrochromic)技术，可对透过率进行5级调整。
　　2008年7月，波音787客机客舱窗玻璃淘汰了机械式舷窗遮阳板，采用了电致变色技术。
　　2009年，世界上首个太阳能电池驱动的电致变色玻璃幕墙在美国应用。