Помогите сделать электрохромное стекло!
|
|
MagicDisplay | Дата: Суббота, 15.02.2014, 18:28 | Сообщение # 1 |
Группа: Пользователи
Сообщений: 14
| Всем привет!
Есть такая штука как «умное стекло», «электрохромное стекло» или «стекло с изменяющимися свойствами».
Один из видов получения (самый простой) это путем погружение стекла с токопроводящим слоем, в берлианскую глазурь, подробно опыт можно увидеть тут http://education.mrs...isc.edu/291.htm притом как описание так и видео, а вот уже готовый продукт http://www.youtube.com/watch?v=d_qmSJ6fHnE В чем же проблема, если все есть спросите вы! Проблема в том что я не химик и довольно слабо знаю наш любимый Ингиш...
Насколько я понял берется стекло или любая поверхность с токопроводящим слоем, благо такие пленки можно купить, и окунается в берлианскую глазурь на некоторое время несколько раз, при этом к пластине должен быть подведен ток нужным образом. Может ли кто из присутствующих описать этот процесс более подробно, для "ЧАЙНИКОВ" так сказать? Методом берешь вот это и вот это, которое покупаешь там то и там то (думаю ингридиенты не проблема, все таки формула вроде как относительно простая), смешиваешь так и так мешаешь там, подогреваешь, пляшешь вокруг них с бубном и т.д., потом подсоединяешь то то и то то и т.д...
Еще несколько теоретических вопросов если позволите, 1. на всех подобных видео площадь этого "умного стекла" очень не большая, так как процесс затемнения-просветления происходит не мгновенно а постепенно, как думаете возможно ли сделать покрытия относительно большого размера скажем 1х.0.5 метра? 2. Есть 3 способа форматирования смарт стекла, все описаны в википедии, НО 2 других очень дороги в производстве я достаточно сильно углубился в тему, и даже найдя поставщиков в Китае понял что жидкие кристаллы используемые в технологии не будут достаточно дешевыми что бы можно было получить цену меньше 200 долларов за 1м2. В связи с этом вопрос насколько дорогая эта самая берлианская глазурь? Насколько дороги и редки компоненты для её приготовления?
Буду рад любым отзывам критике и доп. вопросам связанных с темой. Заранее спасибо!
|
| |
|
| |
FilIgor | Дата: Суббота, 15.02.2014, 18:45 | Сообщение # 2 |
Эксперт
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 6490
| Цитата MagicDisplay ( ) берлианская глазурь Ну надо же так напутать... Берлинская лазурь! Делается она из гексацианоферрата (II) калия (желтая кровяная соль) и хлорного железа (хлорид железа (III)). Оба вещества стоят копейки.
|
| It's futile to speculate about what might have been |
|
| |
MagicDisplay | Дата: Суббота, 15.02.2014, 20:37 | Сообщение # 3 |
Группа: Пользователи
Сообщений: 14
| FilIgor, это радует, всего 2 эллемента? А это покрытие будет менять цвет под воздействием тока?
Сообщение отредактировал MagicDisplay - Суббота, 15.02.2014, 20:39 |
| |
|
| |
FilIgor | Дата: Суббота, 15.02.2014, 21:39 | Сообщение # 4 |
Эксперт
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 6490
| Ну, что я Вам скажу, прочитал я это дело (английский там совершенно несложный). Суть в том, что изначально берется смесь гексацианоферрата (III) калия (красная кровяная соль) и хлорного железа (хлорид железа (III)). Эти вещества не реагируют с образованием берлинской лазури. При наложении потенциала на стекло происходит электровосстановление железа (III) до железа (II), и реакция эта идет как раз на поверхности стекла, за счет чего образующаяся лазурь образует на стекле слой. Но вам уже нужно иметь токопроводящее стекло (Conductive Glass) и платиновая проволока (platinum wire) - это как минимум. И уж я не знаю, где Вы разживетесь электрохимическим аппаратом для получения циклической вольамперной характеристики (Electrochemical apparatus for obtaining cyclic voltammograms). А так - да, все понятно, ничего сложного.
|
| It's futile to speculate about what might have been |
|
| |
Ефим | Дата: Суббота, 15.02.2014, 21:58 | Сообщение # 5 |
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 1839
| Цитата MagicDisplay ( ) FilIgor, это радует, всего 2 эллемента? А это покрытие будет менять цвет под воздействием тока? Получающаяся плёнка меняет цвет в результате обратимого электродного ред-окс процесса, т.е. изменение цвета - результат химической реакции под воздействием тока. Тут не просто стекло, плёнка и напряжение. Тут нужен электролит и второй электрод. То есть, вся система - это слоёный пирог: стекло - оксид олова - берлинская лазурь - электролит (раствор KCl) - противоэлектрод. Как демонстрационный эксперимент - повторить это не сложно, тем более, что даны очень подробные инструкции. А вот соорудить из этого нечто коммерческое - тут, мне кажется, жидкие кристаллы вне конкуренции.
Сообщение отредактировал Ефим - Суббота, 15.02.2014, 21:59 |
| |
|
| |
MagicDisplay | Дата: Суббота, 15.02.2014, 22:17 | Сообщение # 6 |
Группа: Пользователи
Сообщений: 14
| Цитата Ефим ( ) Получающаяся плёнка меняет цвет в результате обратимого электродного ред-окс процесса, т.е. изменение цвета - результат химической реакции под воздействием тока. Тут не просто стекло, плёнка и напряжение. Тут нужен электролит и второй электрод. То есть, вся система - это слоёный пирог: стекло - оксид олова - берлинская лазурь - электролит (раствор KCl) - противоэлектрод. Как демонстрационный эксперимент - повторить это не сложно, тем более, что даны очень подробные инструкции. А вот соорудить из этого нечто коммерческое - тут, мне кажется, жидкие кристаллы вне конкуренции. А можно поподробнее в чем проблема? Насчет жидких кристалов я копал довольно глубоко, меньше чем за 25-30 Долларов за грамм китайцы отказываются их продавать, а на метр нужно около 30 грамм. Так что дешевле покупать уже готовую пленку, но и это не дешево от 300 долларов за 1м2. Технология которую я предлагаю обсудить, на мой взгляд более выгодна, электропроводящая пленка стоит 10-15 долларов за м2, даже учитывая что нужно 2 слоя это не так уж дорого, берлианская лазурь вообще копеечная, так что мне бы всетаки хотелось докопатся до сути в этом методе, буду очень благодарен если еще что нибудь подскажите.
|
| |
|
| |
MagicDisplay | Дата: Суббота, 15.02.2014, 22:20 | Сообщение # 7 |
Группа: Пользователи
Сообщений: 14
| Цитата FilIgor ( ) Ну, что я Вам скажу, прочитал я это дело (английский там совершенно несложный). Суть в том, что изначально берется смесь гексацианоферрата (III) калия (красная кровяная соль) и хлорного железа (хлорид железа (III)). Эти вещества не реагируют с образованием берлинской лазури. При наложении потенциала на стекло происходит электровосстановление железа (III) до железа (II), и реакция эта идет как раз на поверхности стекла, за счет чего образующаяся лазурь образует на стекле слой. Но вам уже нужно иметь токопроводящее стекло (Conductive Glass) и платиновая проволока (platinum wire) - это как минимум. И уж я не знаю, где Вы разживетесь электрохимическим аппаратом для получения циклической вольамперной характеристики (Electrochemical apparatus for obtaining cyclic voltammograms). А так - да, все понятно, ничего сложного. Так уже что то проясняется, а если будет не токопроводящее стекло а токопроводящая пленка, вот такая http://russian.alibaba.com/product....6.html? Платинавая проволока заменима чем то другим? почему именно должна быть из платины? там вроде говорилось что можно заменить графитовым стержнем? или я что то не так понял? Насчет прибора щас буду искать, хотя я не совсем понимаю для чего именно он нужен Вот кстати еще есть доп информация http://education.mrsec.wisc.edu/nanolab/prussianblue/
Сообщение отредактировал MagicDisplay - Суббота, 15.02.2014, 22:26 |
| |
|
| |
FilIgor | Дата: Суббота, 15.02.2014, 22:21 | Сообщение # 8 |
Эксперт
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 6490
| Цитата MagicDisplay ( ) Технология которую я предлагаю обсудить, Я вот не видел, какую технологию Вы предлагаете обсудить. Продемонстрированный по ссылке опыт - это просто опыт, суть которого вам объяснили.
Цитата MagicDisplay ( ) так что мне бы всетаки хотелось докопатся до сути в этом методе, буду очень благодарен если еще что нибудь подскажите. Тогда совет один - переведите весь текст или попросите кого-то из знакомых, кто достаточно владеет английским. И докапывайтесь уже более предметно. Будут вопросы по существу - задавайте.
|
| It's futile to speculate about what might have been |
|
| |
FilIgor | Дата: Суббота, 15.02.2014, 22:24 | Сообщение # 9 |
Эксперт
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 6490
| Цитата MagicDisplay ( ) а если будет не токопроводящее стекло а токопроводящая пленка, Надо пробовать.
Цитата MagicDisplay ( ) почему именно должна быть из платины? там вроде говорилось что можно заменить графитовым стержнем? Видите, все-таки что-то понимаете. Да, там это говорится, но тем не менее в опыте - проволока. Видимо, она технологичнее.
Цитата MagicDisplay ( ) хотя я не совсем понимаю для чего именно он нужен Для контроля процесса.
|
| It's futile to speculate about what might have been |
|
| |
MagicDisplay | Дата: Суббота, 15.02.2014, 22:30 | Сообщение # 10 |
Группа: Пользователи
Сообщений: 14
| Цитата FilIgor ( ) Я вот не видел, какую технологию Вы предлагаете обсудить. Продемонстрированный по ссылке опыт - это просто опыт, суть которого вам объяснили. Ой, и правда забыл, вообщем есть вот такие http://www.youtube.com/watch?v=u-fl4ek2UGo покрытия, я решил копать как они изготавливаются и наткнулся на эти опыты, решил что если получаются опыты с небольшими"кусками" стекла, то можно сделать и с такими как на данном видео, отсюда и пошли все вопросы по теме
|
| |
|
| |
MagicDisplay | Дата: Суббота, 15.02.2014, 22:34 | Сообщение # 11 |
Группа: Пользователи
Сообщений: 14
| Цитата FilIgor ( ) Тогда совет один - переведите весь текст или попросите кого-то из знакомых, кто достаточно владеет английским. И докапывайтесь уже более предметно. Будут вопросы по существу - задавай Дело даже больше не в ангийском, я с горем пополам перевел конечно текст, но сами процессы мягко говоря не совсем ясны. Это как знаете для пенсионера компьютер которым он не разу не пользовался, даже зайти в браузер будет огромной проблемой, а мы с вами даже не поймем в чем тут вопрос, мне кажется с покрытием та же история, для человека понимающего в химии, это задачка из разряда 2х2, ну а я тут в качестве пенсионера
|
| |
|
| |
Ефим | Дата: Суббота, 15.02.2014, 23:04 | Сообщение # 12 |
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 1839
| Цитата MagicDisplay ( ) но сами процессы мягко говоря не совсем ясны В описанных опытах используется стекло, покрытое прозрачной проводящей плёнкой оксида олова. Её можно и самому на стекле получить. Она выполняет роль электрода. Второй этап - осаждение берлинской лазури на этом электроде в процессе электролиза раствора красной кровяной соли и хлорного железа. Тут важен только контролировать напряжение и плотность тока, чтобы получить достаточно прочную, плотную и не слишком толстую плёнку берлинской лазури. Это делается методом научного тыка - экспериментированием. Платину, как пишут, можно заменить графитом. Далее, если вести речь о технологии - можно взять подготовленное таким образом стекло с покрытием, нанести на него желированный (загущённый) электролит, содержащий хлорид калия. И покрыть это дело стеклом с той же самой проводящей поёнкой из оксида олова - это будет противоэлектрод. Получится такой "стеклопакет". Прикладываем напряжение к нашим электродам - и получаем электрохимическую реакцию. При окислении железа в плёнке берлинской лазури под действием тока она обесцвечивается, при обратном процессе - восстанавливает цвет. Основная проблема в таких системах - это неполная обратимость реакции и разрушение электродов. Из-за этого количество циклов изменения цвета будет ограниченным, постепенно конструкция придёт в негодность. Сколько она прослужит - бог весть. Теоретически это не рассчитаешь.
|
| |
|
| |
MagicDisplay | Дата: Суббота, 15.02.2014, 23:25 | Сообщение # 13 |
Группа: Пользователи
Сообщений: 14
| Цитата Ефим ( ) В описанных опытах используется стекло, покрытое прозрачной проводящей плёнкой оксида олова. Её можно и самому на стекле получить. Она выполняет роль электрода. Второй этап - осаждение берлинской лазури на этом электроде в процессе электролиза раствора красной кровяной соли и хлорного железа. Тут важен только контролировать напряжение и плотность тока, чтобы получить достаточно прочную, плотную и не слишком толстую плёнку берлинской лазури. Это делается методом научного тыка - экспериментированием. Платину, как пишут, можно заменить графитом. Далее, если вести речь о технологии - можно взять подготовленное таким образом стекло с покрытием, нанести на него желированный (загущённый) электролит, содержащий хлорид калия. И покрыть это дело стеклом с той же самой проводящей поёнкой из оксида олова - это будет противоэлектрод. Получится такой "стеклопакет". Прикладываем напряжение к нашим электродам - и получаем электрохимическую реакцию. При окислении железа в плёнке берлинской лазури под действием тока она обесцвечивается, при обратном процессе - восстанавливает цвет. Основная проблема в таких системах - это неполная обратимость реакции и разрушение электродов. Из-за этого количество циклов изменения цвета будет ограниченным, постепенно конструкция придёт в негодность. Сколько она прослужит - бог весть. Теоретически это не рассчитаешь.
Вот спасибо, я что то начинаю понимать кажется :). Уточните пожалуйста каким образом можно получить пленку из оксида олова самостоятельно, это бы сильно упростило бы мне жизнь, не пришлось бы ждать токопроводящую плёнку из Китая? Правильно ли я понял, что нужно взять два таких стекла с токопроводящим покрытием и провести электролиз в растворе берлинской лазури? Единственное чего я так и не понял зачем нужет хлорид калия и каким образом его наносить ;(. Электродами как я понимаю служит то самое токопроводящее покрытие на стекле? Укитайцев оно вроде долговечное, правда там оно на пленке, но я думаю это не так принципиально.
|
| |
|
| |
Ефим | Дата: Воскресенье, 16.02.2014, 11:28 | Сообщение # 14 |
Группа: Супермодераторы
Сообщений: 1839
| Цитата MagicDisplay ( ) Уточните пожалуйста каким образом можно получить пленку из оксида олова самостоятельно, это бы сильно упростило бы мне жизнь, не пришлось бы ждать токопроводящую плёнку из Китая? Правильно ли я понял, что нужно взять два таких стекла с токопроводящим покрытием и провести электролиз в растворе берлинской лазури? Единственное чего я так и не понял зачем нужет хлорид калия и каким образом его наносить ;(. Электродами как я понимаю служит то самое токопроводящее покрытие на стекле? Укитайцев оно вроде долговечное, правда там оно на пленке, но я думаю это не так принципиально. Смотрите, скажем "Техника лабораторных работ" Воскресенский стр. 220 (в Сети есть). Наносить плёнку лазури можно и с графитовым противоэлектродом. Хлорид калия - компонент электролита в готовом изделии. Чем загустить электролит я не знаю, тут искать надо. Вообще вся эта моя конструкция - "в порядке бреда", основа для экспериментов, не более того.
|
| |
|
| |
MagicDisplay | Дата: Воскресенье, 16.02.2014, 14:02 | Сообщение # 15 |
Группа: Пользователи
Сообщений: 14
| Куда бы пойти в городе, что бы мне помогли знающие люди с подобными экспериментами? Я готов заплатить, может в университеты на всекие там кафедры химии?
|
| |
|
| |