Coś więcej niż kawałek plastiku

Większość inteligentnych technologii przyciemniania, nad którymi intensywnie pracują naukowcy w Japonii i Stanach Zjednoczonych, wymaga stosowania kosztownych procesów i w większości przypadków może być używana tylko w odniesieniu do substratów szklanych. W samolotach są jednak montowane okna plastikowe, co ma na celu znaczące obniżenie masy.

Uczestnicy finansowanego przez UE projektu "Innovative bifunctional aircraft window for lighting control to enhance passenger comfort" (IN-LIGHT) pracują nad nową, ekonomiczną koncepcją, której podstawą jest zjawisko elektrochromizmu oraz technologia transparentnych organicznych diod elektroluminescencyjnych (TOLED).

Elektrochromizm to zdolność do zmieniania koloru w sposób odwracalny w reakcji na niewielkie napięcia prądu stałego. Zastosowanie technologii elektrochromicznej umożliwi pasażerom kontrolowanie ilości ciepła i światła w kabinie poprzez zmianę od bezbarwności do intensywnego zabarwienia przy zachowaniu przezroczystości. System oświetleniowy TOLED, który również może być kontrolowany przez pasażerów, zapewni nastrojowe oświetlenie z innowacyjnymi efektami estetycznymi.

Połączenie tych technologii umożliwi dokonanie znaczącego przełomu w dziedzinie inteligentnych technologii przyciemniania. Wśród przełomowych zmian można wymienić obniżenie kosztów produkcji, zgodność z substratami z tworzyw sztucznych, zwiększoną wydajność energetyczną i wytrzymałość oraz zwiększenie szybkości wprowadzania zmian i wydłużenie okresu eksploatacji.

Nanostrukturalne powłoki półprzewodnikowe z wbudowanymi chromoforami stanowią podstawę technologii elektrochromicznej. Powłoki nanostrukturalne są zwykle wytwarzane metodą spiekania, która wymaga stosowania wysokich temperatur, co równocześnie zwiększa koszty produkcji i sprawia, że metoda ta nie nadaje się do obróbki substratów z tworzyw sztucznych.

W opracowywanych w ramach projektu IN-LIGHT oknach samolotowych z tworzyw sztucznych o wysokiej wytrzymałości zastosowano zmodyfikowane transparentne elektrody nanostrukturalne przetwarzane w niskich temperaturach. Dodatkowe obniżenie kosztów uzyskano poprzez zastosowanie dostępnych na rynku materiałów OLED.

Przetestowano już małoskalowe prototypy z zastosowaniem technologii elektrochromicznej i diod TOLED, a obecnie trwają prace nad drugą serią. Naukowcy próbują teraz zwiększyć skalę produkcji i niedawno na pilotażowej linii montażowej typu "roll-to-roll" udało się wyprodukować urządzenia w technologii elektrochromicznej oraz stosy diodowe TOLED o wymiarach 15 x 30 cm. Trwają prace związane z oceną materiałów i procesów w aspekcie ekologii, zdrowia i bezpieczeństwa.

Wyniki projektu IN-LIGHT znacząco przyczynią się do zapewnienia UE konkurencyjnej pozycji w przemyśle lotniczym. Innowacyjne produkty i procesy produkcyjne umożliwią uzyskanie mniej kosztownych i bardziej wytrzymałych inteligentnych okien samolotowych z możliwością przyciemniania, a także przyczynią się do zwiększenia wygody pasażerów. Ponadto nanocząsteczkowe preparaty elektrochromiczne stanowią ważny przełom technologiczny. Usprawnią one stosowanie technologii elektrochromicznych w odniesieniu do tworzyw sztucznych w związku z różnymi zastosowaniami, w szerokiej gamie sektorów przemysłowych.