住宅和商业基础设施之间，2019年，建筑占美国能源消耗总量的40%。其中40％，大部分能量都花在加热和冷却建筑物上。
为了节约这种能量，近年来，具有动态改变透光性能的智能玻璃成为了研究的热点。虽然这项技术还远远不够完美，但卡塞尔大学最近的研究显示了它是如何做到的微光机电系统(MOEMS)镜面阵列可能为智能玻璃技术打开大门。
什么是智能玻璃?
智能玻璃指玻璃通常用于窗口，可以根据其环境改变其光传输属性。例如，在冬季的一天，智能玻璃允许更多的光线进入自然加热的空间。在夏季的一天，玻璃可能允许较少的光线过滤，保持房间很酷。
智能玻璃的工作原理。图片由薄的
目前有许多技术被用来完成这一壮举。技术分为主动(需要电刺激)和被动两种。其中，聚合物分散液晶(PDLC)玻璃、悬浮粒子装置(SPD)玻璃和电致变色(EC)玻璃是最受欢迎的。
例如，PDLC或SPD溶液通常由玻璃上的导电膜组成，该导电膜被涂在两片透明材料之间。电信号的存在将使薄膜的粒子对齐，从而增加或减少材料的透明度。
多项微镜
另一种常用的技术是微光机械（MOEMS）镜子，也称为光学MEMS。
光学MEMS是一种利用微小的电子控制机械装置来重定向光线的技术。该技术建立在半导体衬底上，利用控制电路产生电流，产生磁力，从而按需要操纵机械部件。
在倾斜镜光学MEMS中，要么电流通过基板上的电路，要么电荷在基板上积累。图片(修改)使用courtesy of激光聚焦世界
MEMS技术提供了许多积极的属性：它们具有小而低的成本，同时与其他方法相比，在光转向方面提供快速控制速度和高精度。出于这个原因，光学模型已经在许多应用程序中找到了一个家庭 - 激光器是最受欢迎的一个。
夹在窗玻璃中的微镜阵列
在Moxight Microsystems杂志上发表的论文中，卡塞尔大学的研究人员都推出了他们的研究结果这是一种新型的智能玻璃，可以利用肉眼看不见的数百万MOEMS。
微镜阵列放置在窗玻璃之间，其中镜子的方向由各自电极之间的电压控制。该系统还依赖于房间内的运动传感器来检测房间内的人数和位置，并据此引导灯光。
示例用作MoEms智能玻璃的情况。图片(修改)使用courtesy ofHillmer et al。
研究人员声称，这种技术产生了高驱动速度(<1ms)，比PDLC显示器低40倍的功耗，并且在白天为建筑物节省了35%的能源。研究人员还声称，他们的技术可以使建筑物的二氧化碳排放量减少30%。
智能玻璃的未来
通过分析来源的能源消耗习惯，许多公司正在变得更加环保。建筑物似乎是整体能源消耗的最大贡献者之一，以及二氧化碳排放，智能玻璃和潜水玻璃和潜在的技术，可能是未来设施中更常见的夹具。
