KR102129187B1 - Smart window - Google Patents
Smart window Download PDFInfo
- Publication number
- KR102129187B1 KR102129187B1 KR1020180165254A KR20180165254A KR102129187B1 KR 102129187 B1 KR102129187 B1 KR 102129187B1 KR 1020180165254 A KR1020180165254 A KR 1020180165254A KR 20180165254 A KR20180165254 A KR 20180165254A KR 102129187 B1 KR102129187 B1 KR 102129187B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- liquid
- magnetic
- window
- magnetic field
- smart window
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
- E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
- E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
- E06B9/24—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
- E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
- E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
- E06B9/24—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
- E06B2009/2417—Light path control; means to control reflection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
스마트 윈도우가 제공된다. 상기 스마트 윈도우는, 내부 공간을 갖는 윈도우 몸체, 상기 내부 공간에 배치되는 자성입자 용액, 및 상기 윈도우 몸체에 인접하게 배치되어 상기 자성입자 용액에 자기장을 제공하는 자기장 발생기를 포함한다. 상기 자성입자 용액은 자성입자 분산용 액체 및 상기 자성입자 분산용 액체에 분산되어 있는 자성입자를 포함할 수 있다.Smart windows are provided. The smart window includes a window body having an interior space, a magnetic particle solution disposed in the interior space, and a magnetic field generator disposed adjacent to the window body to provide a magnetic field to the magnetic particle solution. The magnetic particle solution may include a liquid for dispersion of magnetic particles and magnetic particles dispersed in the liquid for dispersion of magnetic particles.
Description
본 발명은 스마트 윈도우에 관한 것이다.The present invention relates to a smart window.
전시장이나 가정에서 이용되는 유리는 외부와 내부 양쪽에서 볼 수 있도록 투명한 유리를 사용한다. 투명한 유리는 외부에서 들어오는 태양광을 차단할 수 없고 불필요한 시야를 차단할 수 없기 때문에 블라인드 같은 차단막을 사용하여야 한다. 그러나 이러한 차단막은 사용자가 직접 움직여서 작동시켜야 하므로 번거롭고 외관이 좋지 못한 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 투명한 유리를 대체하기 위한 스마트 윈도우가 연구되고 있고, 다양한 스마트 윈도우가 제안되고 있다. 그러나, 종래의 스마트 윈도우는 응답시간이 빠르면 제조 단가가 높고 제조 단가가 낮은 경우에는 응답 시간이 느리다.The glass used in the exhibition hall or at home is made of transparent glass so that it can be seen from both inside and outside. Since transparent glass cannot block sunlight coming from outside and cannot block unnecessary fields of view, a blocking film such as a blind should be used. However, such a blocking film has a problem in that it is cumbersome and has a poor appearance because the user has to operate it by directly moving it. In order to solve this problem, smart windows for replacing transparent glass have been studied, and various smart windows have been proposed. However, in the conventional smart window, if the response time is fast, the manufacturing cost is high and the response time is slow when the manufacturing cost is low.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 새로운 스마트 윈도우를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a new smart window.
본 발명의 다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부한 도면으로부터 명확해 질 것이다.Other objects of the present invention will become apparent from the following detailed description and accompanying drawings.
본 발명의 실시예들에 따른 스마트 윈도우는, 내부 공간을 갖는 윈도우 몸체, 상기 내부 공간에 배치되는 자성입자 용액, 및 상기 윈도우 몸체에 인접하게 배치되어 상기 자성입자 용액에 자기장을 제공하는 자기장 발생기를 포함한다.A smart window according to embodiments of the present invention includes a window body having an internal space, a magnetic particle solution disposed in the interior space, and a magnetic field generator disposed adjacent to the window body to provide a magnetic field to the magnetic particle solution Includes.
상기 자성입자 용액은 자성입자 분산용 액체 및 상기 자성입자 분산용 액체에 분산되어 있는 자성입자를 포함할 수 있다. 상기 자성입자 분산용 액체는 상기 윈도우 몸체와 같은 굴절률을 가질 수 있다. 상기 자성입자 분산용 액체는, 상기 윈도우 몸체의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 제1 액체 및 상기 윈도우 몸체의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는 제2 액체를 포함할 수 있다. 상기 제1 액체는 상기 제2 액체보다 더 큰 점도를 가질 수 있다. 상기 제1 액체와 상기 제2 액체의 함량을 조절하여 상기 자성입자 분산용 액체의 굴절률 및 점도가 조절될 수 있다.The magnetic particle solution may include a liquid for dispersion of magnetic particles and magnetic particles dispersed in the liquid for dispersion of magnetic particles. The magnetic particle dispersion liquid may have the same refractive index as the window body. The liquid for dispersing the magnetic particles may include a first liquid having a refractive index greater than that of the window body and a second liquid having a refractive index less than that of the window body. The first liquid may have a greater viscosity than the second liquid. By adjusting the content of the first liquid and the second liquid, the refractive index and viscosity of the liquid for dispersing the magnetic particles can be adjusted.
상기 자기장 발생기에 의해 제공되는 상기 자기장에 의해 상기 자성입자는 이방성 자성 체인을 형성할 수 있다. 상기 제1 액체와 상기 제2 액체의 함량에 따라 상기 이방성 자성 체인의 길이가 달라질 수 있다.The magnetic particles may form an anisotropic magnetic chain by the magnetic field provided by the magnetic field generator. The length of the anisotropic magnetic chain may vary according to the contents of the first liquid and the second liquid.
상기 제1 액체는 고분자 용액을 포함할 수 있고, 상기 제2 액체는 유기 용매를 포함할 수 있다. 상기 윈도우 몸체는 PDMS 또는 유리를 포함할 수 있고, 상기 제1 액체는 폴리에틸렌글리콜을 포함할 수 있으며, 상기 제2 액체는 이소프로필알코올을 포함할 수 있다. 상기 자성입자는 산화철을 포함할 수 있다.The first liquid may include a polymer solution, and the second liquid may include an organic solvent. The window body may include PDMS or glass, the first liquid may include polyethylene glycol, and the second liquid may include isopropyl alcohol. The magnetic particles may include iron oxide.
상기 자기장 발생기는 투명 전극 또는 자석을 포함할 수 있다.The magnetic field generator may include a transparent electrode or a magnet.
본 발명의 실시예들에 따르면, 새로운 스마트 윈도우가 구현될 수 있다. 상기 스마트 윈도우는 제조 비용을 절감시키면서도 빠른 응답 속도를 가질 수 있다. According to embodiments of the present invention, a new smart window may be implemented. The smart window may have a fast response speed while reducing manufacturing cost.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 윈도우를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 윈도우의 형성 과정을 나타낸다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 윈도우의 작동 원리를 나타낸다.
도 5는 폴리에틸렌글리콜과 이소프로필알코올의 함량에 따른 자성입자 분산용 액체의 점도를 나타내는 그래프이다.
도 6 및 도 7은 자기장 인가 시간에 따른 이방성 자성 체인의 길이를 나타낸다.
도 8은 자성입자 분산용 액체의 폴리에틸렌글리콜 함량에 따른 이방성 자성 체인의 길이를 나타낸다.1 shows a smart window according to an embodiment of the present invention.
2 shows a process of forming a smart window according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 show the operating principle of the smart window according to an embodiment of the present invention.
5 is a graph showing the viscosity of the liquid for dispersion of magnetic particles according to the content of polyethylene glycol and isopropyl alcohol.
6 and 7 show the length of the anisotropic magnetic chain according to the magnetic field application time.
Figure 8 shows the length of the anisotropic magnetic chain according to the polyethylene glycol content of the liquid for magnetic particle dispersion.
이하, 실시예들을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 목적, 특징, 장점은 이하의 실시예들을 통해 쉽게 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 이하의 실시예들에 의하여 본 발명이 제한되어서는 안 된다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples. The objects, features, and advantages of the present invention will be readily understood through the following examples. The present invention is not limited to the embodiments described herein, but may be embodied in other forms. The embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed contents are thorough and complete and that the spirit of the present invention is sufficiently transmitted to a person skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the present invention should not be limited by the following examples.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 요소들(elements)을 기술하기 위해서 사용되었지만, 상기 요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이러한 용어들은 단지 상기 요소들을 서로 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. Although terms such as first and second are used herein to describe various elements, the elements should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish the elements from each other.
도면들에서 요소의 크기, 또는 요소들 사이의 상대적인 크기는 본 발명에 대한 더욱 명확한 이해를 위해서 다소 과장되게 도시될 수 있다. 또, 도면들에 도시된 요소의 형상이 제조 공정상의 변이 등에 의해서 다소 변경될 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서에서 개시된 실시예들은 특별한 언급이 없는 한 도면에 도시된 형상으로 한정되어서는 안 되며, 어느 정도의 변형을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The size of the elements in the drawings, or the relative sizes between the elements, may be somewhat exaggerated for a clearer understanding of the present invention. In addition, the shape of the elements shown in the drawings may be somewhat changed due to variations in the manufacturing process. Therefore, the embodiments disclosed herein should not be limited to the shapes shown in the drawings, unless otherwise specified, and should be understood to include some degree of modification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 윈도우를 나타낸다.1 shows a smart window according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면. 스마트 윈도우(100)는 윈도우 몸체(110), 자성입자 용액(120), 및 자기장 발생기(130)를 포함한다. Referring to FIG. 1. The
윈도우 몸체(110)는 내부 공간(110a)을 가지며, 자성입자 용액(120)은 윈도우 몸체(110)의 내부 공간(110a)에 배치된다. 윈도우 몸체(110)는 고분자(예를 들어, PDMS(polydimethylsiloxane)), 유리 등으로 형성될 수 있다.The
자성입자 용액(120)은 자성입자(121) 및 자성입자 분산용 액체(122)를 포함한다. 자성입자(121)는 자성을 갖는 입자로서 나노 또는 마이크로 크기의 입자를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 산화철을 포함할 수 있다. 자성입자(121)는 자성입자 분산용 액체(122)에 분산된다.The
자성입자 분산용 액체(122)는 서로 다른 두 종류 이상의 액체, 예를 들어, 제1 액체와 제2 액체를 포함할 수 있다. 상기 제1 액체는 윈도우 몸체(110)보다 더 큰 굴절률을 가질 수 있다. 상기 제1 액체는 고분자 용액, 예를 들어, 폴리에틸렌글리콜(PEG) 용액을 포함할 수 있다. 상기 제2 액체는 윈도우 몸체(110)보다 더 작은 굴절률을 가질 수 있다. 상기 제2 액체는 유기 용매, 예를 들어, 이소프로필알코올을 포함할 수 있다. 상기 제1 액체와 상기 제2 액체의 함량을 조절하는 것에 의해 자성입자 분산용 액체(122)의 굴절률이 조절될 수 있다. 또, 상기 제1 액체와 상기 제2 액체의 함량을 조절하는 것에 의해 자성입자 분산용 액체(122)의 점도가 조절될 수 있다.The
자성입자 분산용 액체(122)는 윈도우 몸체(110)와 같은 굴절률을 가질 수 있다. 자성입자 분산용 액체(122)는 상기 제1 액체와 상기 제2 액체의 함량을 조절하는 것에 의해 윈도우 몸체(110)와 같은 굴절률을 갖도로 조절될 수 있다. The
자기장 발생기(130)는 윈도우 몸체(110)에 인접하게 배치되어 자성입자 용액(120)에 자기장을 제공한다. 자기장 발생기(130)는 투명 전극 또는 자석을 포함할 수 있다. 또, 자기장 발생기(130)는 한쌍의 투명 전극을 포함할 수 있으며, 상기 한쌍의 투명 전극은 자성입자 용액(120)에 자기장을 제공할 수 있도록 자성입자 용액(120)에 인접하게 배치될 수 있고, 또는 자성입자 용액(120)을 사이에 두고 서로 마주보도록 배치될 수도 있다.The
자기장 발생기(130)에 의해 제공되는 자기장에 의해 자성입자(121)는 모여서 이방성 자성 체인을 형성할 수 있다. 상기 제1 액체와 상기 제2 액체의 함량에 따라 상기 이방성 자성 체인의 길이가 달라질 수 있다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 윈도우의 형성 과정을 나타낸다.2 shows a process of forming a smart window according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 마스터를 덮도록 PDMS 윈도우 몰드를 형성한다. 마스터는 다양한 형상으로 형성될 수 있고, 스마트 윈도우는 상기 마스터 구조에 따라 다양한 특성(빛의 흡수 및 투과 등)을 가질 수 있다. Referring to FIG. 2, a PDMS window mold is formed to cover the master. The master may be formed in various shapes, and the smart window may have various characteristics (light absorption and transmission, etc.) according to the master structure.
상기 마스터는 PDMS 윈도우 몰드로부터 쉽게 분리되도록 하기 위해 상기 마스터의 표면에 대하여 실란 화합물((Trichloro(1H,1H,2H,2H-perfluorooctyl) silane)로 F-SAM(fluorinated self-assembled monolayers) 처리를 한다. F-SAM 표면 처리된 마스터에 PDMS 프리폴리머와 경화제를 10:1의 질량비로 혼합하고 60℃에서 2시간 동안 경화시킨다. 상기 마스터를 제거한 상기 PDMS 윈도우 몰드는 1.41의 굴절률을 갖는다.The master is treated with fluorinated self-assembled monolayers (F-SAM) with a silane compound ((Trichloro(1H,1H,2H,2H-perfluorooctyl) silane) on the surface of the master for easy separation from the PDMS window mold. The PDMS prepolymer and curing agent are mixed in an F-SAM surface-treated master in a mass ratio of 10:1 and cured for 2 hours at 60° C. The PDMS window mold with the master removed has a refractive index of 1.41.
상기 PDSM 윈도우 몰드의 굴절률보다 큰 고분자 용액 PEG와 작은 용액 이소프로필알코올을 일정 비율로 섞어서 상기 PDMS 윈도우 몰드와 굴절률을 맞춘 자성입자 분산용 액체를 형성한다. 상기 자성입자 분산용 액체에 산화철 가루를 넣고 분산시켜서 자성입자 용액(MNDS)을 제조한다. 상기 PDMS 윈도우 몰드에 관통홀을 형성한 후 상기 관통홀을 통하여 상기 자성입자 용액(MNDS)을 주입하면 스마트 윈도우가 형성된다. A polymer solution PEG larger than the refractive index of the PDSM window mold and a small solution isopropyl alcohol are mixed at a certain ratio to form a liquid for dispersion of magnetic particles having the refractive index adjusted with the PDMS window mold. Magnetic particle dispersion (MNDS) is prepared by dispersing and dispersing iron oxide powder in the liquid for dispersion of magnetic particles. After forming a through hole in the PDMS window mold, when the magnetic particle solution (MNDS) is injected through the through hole, a smart window is formed.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 윈도우의 작동 원리를 나타낸다. 3 and 4 show the operating principle of the smart window according to an embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4를 참조하면, 자성입자와 자성입자 분산용 액체를 포함하는 자성입자 용액에 자기장을 걸어주기 전에는 자성입자 분산용 액채 내 분산되어 있는 자성입자가 빛을 흡수, 반사시켜 불투명하다. 그러나, 상기 자성입자 용액에 자기장을 제공하면 자성입자(산화철)가 이동하여 자기장 방향을 따라 응집되고, 응집된 자성입자는 자기장 이방성에 따라 이방성 자성 체인을 형성한다. 상기 이방성 자성 체인은 자기장의 방향에 따라 체인의 방향을 바꾼다. 이방성 자성 체인이 형성됨에 따라 스마트 윈도우의 전체 면적(빛이 통과하는 면적)에 대하여 자성입자가 차지하는 면적이 줄어들어 빛을 흡수하는 면적이 작아져 투명하게 된다. 3 and 4, before applying a magnetic field to a magnetic particle solution containing a magnetic particle and a liquid for dispersing magnetic particles, the magnetic particles dispersed in the liquid for dispersing magnetic particles absorb and reflect light, making it opaque. However, when a magnetic field is provided to the magnetic particle solution, the magnetic particles (iron oxide) move and aggregate along the magnetic field direction, and the aggregated magnetic particles form an anisotropic magnetic chain according to the magnetic field anisotropy. The anisotropic magnetic chain changes the direction of the chain according to the direction of the magnetic field. As the anisotropic magnetic chain is formed, the area occupied by magnetic particles decreases with respect to the entire area of the smart window (the area through which light passes), so that the area absorbing light becomes small and becomes transparent.
도 5는 폴리에틸렌글리콜과 이소프로필알코올의 함량에 따른 자성입자 분산용 액체의 점도를 나타내는 그래프이다. 자성입자 분산용 액체를 구성하는 폴리에틸렌글리콜과 이소프로필알코올의 함량을 0:10, 1:9, 2:8, 3:7, 4:6, 5:5, 6:4, 7:3, 8:2, 9:1, 10:0으로 변경하면서 점도를 측정하였다. 5 is a graph showing the viscosity of the liquid for dispersion of magnetic particles according to the content of polyethylene glycol and isopropyl alcohol. The content of polyethylene glycol and isopropyl alcohol constituting the liquid for dispersion of magnetic particles is 0:10, 1:9, 2:8, 3:7, 4:6, 5:5, 6:4, 7:3, 8 The viscosity was measured while changing to :2, 9:1, and 10:0.
도 5를 참조하면, 폴리에틸렌글리콜의 함량이 증가할수록 상기 자성입자 분산용 액체의 점도는 증가하는 것으로 나타났다. 또, 상기 자성입자 분산용 액체의 점도는 폴리에틸렌글리콜의 함량이 작을 때는 서서히 증가하다가 폴리에틸렌글리콜의 함량이 클 때는 급격하게 증가한다.Referring to FIG. 5, as the content of polyethylene glycol increased, the viscosity of the liquid for dispersion of the magnetic particles was found to increase. In addition, the viscosity of the liquid for dispersing the magnetic particles gradually increases when the content of polyethylene glycol is small, but increases rapidly when the content of polyethylene glycol is large.
도 6 및 도 7은 자기장 인가 시간에 따른 이방성 자성 체인의 길이를 나타낸다. 도 6은 폴리에틸렌글리콜의 함량이 60wt%인 경우에 이방성 자성 체인의 길이를 나타내고, 도 7은 폴리에틸렌글콜의 함량이 80wt%인 경우에 이방성 자성 체인의 길이를 나타낸다. 6 and 7 show the length of the anisotropic magnetic chain according to the magnetic field application time. Figure 6 shows the length of the anisotropic magnetic chain when the content of polyethylene glycol is 60wt%, Figure 7 shows the length of the anisotropic magnetic chain when the content of polyethylene glycol is 80wt%.
도 6을 참조하면, 자기장 인가 시간이 증가할수록 이방성 자성 체인의 길이도 증가하다가 약 10분이 경과하면서 약 150㎛에서 유지되는 것으로 나타났다.Referring to FIG. 6, as the magnetic field application time increases, the length of the anisotropic magnetic chain increases, and it is found that it remains at about 150 μm after about 10 minutes.
도 7을 참조하면, 자기장 인가 시간이 증가할수록 이방성 자성 체인의 길이도 증가하다가 약 5분이 경과하면서 약 100㎛에서 유지되는 것으로 나타났다.Referring to FIG. 7, it was found that the length of the anisotropic magnetic chain increased as the magnetic field application time increased, and then maintained at about 100 μm after about 5 minutes.
도 8은 자성입자 분산용 액체의 폴리에틸렌글리콜 함량에 따른 이방성 자성 체인의 길이를 나타낸다. 도 8은 자기장 인가 시간을 10분으로 했을때 이방성 자성 체인의 길이를 나타낸다.Figure 8 shows the length of the anisotropic magnetic chain according to the polyethylene glycol content of the liquid for magnetic particle dispersion. 8 shows the length of the anisotropic magnetic chain when the magnetic field application time is 10 minutes.
도 8을 참조하면, 폴리에틸렌글리콜의 함량이 증가할수록 이방성 자성 체인의 길이가 감소하는 것으로 나타났다. 이와 같이, 자성입자 용액에 자기장을 가하면 자성입자는 자기장을 따라 배열된다. 높은 자기장 강도가 자기영동 인터렉션을 통해 자성입자를 끌어들여 자성입자의 자기 쌍극자-쌍극자(dipole-dipole) 결합에 의해 자성입자가 방향성을 가지고 모이면서 이방성 자성 체인을 형성한다. 상기 이방성 자성 체인은 자기장을 따라 성장하면서 조건에 따라 임계길이까지 성장하고 그 이상은 성장하지 않는다. 점도 및 자기장 인가 시간에 따라 상기 이방성 자성 체인의 길이는 달라진다. 자성입자가 자기장을 따라 모이면서 자성입자 분산용 액체에 의한 저항을 받는다. 상기 자성입자 분산용 액체의 점도가 커질수록 저항이 증가하고 이방성 자성 체인의 임계 길이는 감소한다. 폴리에틸렌글리콜의 함량이 20wt%(XPEG=0.2), 60wt%(XPEG=0.6), 80wt%(XPEG=0.8)로 증가함에 따라 자성입자 분산용 액체의 점도는 증가하고 이방성 자성 체인의 임계 길이는 약 200㎛, 약 150㎛, 약 100㎛로 감소한다.Referring to FIG. 8, as the content of polyethylene glycol increases, the length of the anisotropic magnetic chain decreases. As described above, when a magnetic field is applied to the magnetic particle solution, the magnetic particles are arranged along the magnetic field. The high magnetic field strength attracts the magnetic particles through the magnetophoretic interaction, thereby forming the anisotropic magnetic chain as the magnetic particles gather with directionality by the magnetic dipole-dipole coupling of the magnetic particles. The anisotropic magnetic chain grows up to a critical length depending on conditions while growing along a magnetic field, but no more. The length of the anisotropic magnetic chain varies depending on the viscosity and the magnetic field application time. As the magnetic particles gather along the magnetic field, they are resisted by the liquid for dispersing the magnetic particles. As the viscosity of the liquid for dispersing the magnetic particles increases, the resistance increases and the critical length of the anisotropic magnetic chain decreases. As the content of polyethylene glycol increases to 20wt% (X PEG =0.2), 60wt% (X PEG =0.6), 80wt% (X PEG =0.8), the viscosity of the liquid for magnetic particle dispersion increases and the criticality of the anisotropic magnetic chain increases. The length is reduced to about 200 μm, about 150 μm, and about 100 μm.
이제까지 본 발명에 대한 구체적인 실시예들을 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, specific embodiments of the present invention have been described. Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in terms of explanation, not limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the equivalent range should be interpreted as being included in the present invention.
100 : 스마트 윈도우 110 : 윈도우 몸체
120 : 자성입자 용액 121 : 자성입자
122 : 자성입자 분산용 액체 130 : 자기장 발생기100: smart window 110: window body
120: magnetic particle solution 121: magnetic particle
122: liquid for dispersion of magnetic particles 130: magnetic field generator
Claims (12)
상기 내부 공간에 배치되는 자성입자 용액; 및
상기 윈도우 몸체에 인접하게 배치되어 상기 자성입자 용액에 자기장을 제공하는 자기장 발생기를 포함하고,
상기 자성입자 용액은,
자성입자 분산용 액체 및
상기 자성입자 분산용 액체에 분산되어 있는 자성입자를 포함하며,
상기 자성입자 분산용 액체는 점도가 서로 다른 제1 액체 및 제2 액체를 포함하고,
상기 자기장 발생기에 의해 제공되는 상기 자기장에 의해 상기 자성입자는 이방성 자성 체인을 형성하며,
상기 제1 액체 및 상기 제2 액체의 함량을 조절하는 것에 의해 상기 자성입자 분산용 액체의 굴절률 및 점도가 조절되고 상기 이방성 자성 체인의 길이가 조절되는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우.A window body having an interior space;
Magnetic particle solution disposed in the interior space; And
A magnetic field generator disposed adjacent to the window body to provide a magnetic field to the magnetic particle solution,
The magnetic particle solution,
Magnetic particle dispersion liquid and
It includes magnetic particles dispersed in the liquid for dispersion of the magnetic particles,
The magnetic particle dispersion liquid includes a first liquid and a second liquid having different viscosity,
The magnetic particles form an anisotropic magnetic chain by the magnetic field provided by the magnetic field generator,
A smart window characterized in that the refractive index and viscosity of the liquid for dispersing the magnetic particles are controlled and the length of the anisotropic magnetic chain is controlled by adjusting the contents of the first liquid and the second liquid.
상기 자성입자 분산용 액체는 상기 윈도우 몸체와 같은 굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우.According to claim 1,
The magnetic particle dispersion liquid is a smart window, characterized in that it has the same refractive index as the window body.
상기 제1 액체는 상기 윈도우 몸체의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖고,
상기 제2 액체는 상기 윈도우 몸체의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우.According to claim 1,
The first liquid has a refractive index greater than that of the window body,
The second liquid is a smart window characterized in that it has a refractive index smaller than the refractive index of the window body.
상기 제1 액체는 고분자 용액을 포함하고,
상기 제2 액체는 유기 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우.The method of claim 4,
The first liquid includes a polymer solution,
The second liquid is a smart window, characterized in that it comprises an organic solvent.
상기 윈도우 몸체는 PDMS 또는 유리를 포함하고,
상기 제1 액체는 폴리에틸렌글리콜을 포함하며,
상기 제2 액체는 이소프로필알코올을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우.The method of claim 9,
The window body includes PDMS or glass,
The first liquid includes polyethylene glycol,
The second liquid is a smart window, characterized in that it comprises isopropyl alcohol.
상기 자성입자는 산화철을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우.According to claim 1,
The magnetic particle is a smart window, characterized in that it comprises iron oxide.
상기 자기장 발생기는 투명 전극 또는 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우.According to claim 1,
The magnetic field generator is a smart window, characterized in that it comprises a transparent electrode or a magnet.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180165254A KR102129187B1 (en) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | Smart window |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180165254A KR102129187B1 (en) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | Smart window |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200076295A KR20200076295A (en) | 2020-06-29 |
| KR102129187B1 true KR102129187B1 (en) | 2020-07-16 |
Family
ID=71401127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180165254A KR102129187B1 (en) | 2018-12-19 | 2018-12-19 | Smart window |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102129187B1 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0583732U (en) * | 1992-04-08 | 1993-11-12 | 日本板硝子株式会社 | Electro-Magnetic Optical Device |
| KR101580529B1 (en) * | 2013-05-15 | 2015-12-30 | 한국항공우주연구원 | Manufacturing Apparatus Method Of Function Nano-Composites Using Electric Field |
| KR20170080248A (en) * | 2015-12-31 | 2017-07-10 | 서울과학기술대학교 산학협력단 | Smart window |
-
2018
- 2018-12-19 KR KR1020180165254A patent/KR102129187B1/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20200076295A (en) | 2020-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ding et al. | A 2D material–based transparent hydrogel with engineerable interference colours | |
| Ge et al. | Magnetically responsive colloidal photonic crystals | |
| Ge et al. | Self-assembly and field-responsive optical diffractions of superparamagnetic colloids | |
| DE69920225T2 (en) | ADJUSTABLE LIGHT-WEAKING DEVICE WITH DICHROITIC LIQUID CRYSTAL | |
| Yang et al. | Polymerization‐Induced Colloidal Assembly and Photonic Crystal Multilayer for Coding and Decoding | |
| CN105334553B (en) | Magnetic control fabricating method of microlens array based on PDMS magnetic nano-particle laminated films | |
| WO1991001511A1 (en) | Reverse mode microdroplet liquid crystal light shutter displays | |
| CN110305484A (en) | The preparation method and application of high transmittance elastomer film | |
| DE60320110T2 (en) | PHORETIC CELL WITH LIQUID CRYSTALLINE SUSPENSION MEDIUM AND MANUFACTURING METHOD | |
| DE112004000328T5 (en) | Encapsulated nanoparticles for the absorption of electromagnetic energy in the ultraviolet range | |
| CN106681027A (en) | One-way slow light defect waveguiding structure based on magnetic photonic crystals and non-reciprocal device | |
| DE102007057441A1 (en) | Method for producing a micromechanical component with a volume-elastic medium and micromechanical component | |
| Pu et al. | Relaxation property of the magnetic-fluid-based fiber-optic evanescent field modulator | |
| KR20160099952A (en) | Super-hydrophobic coating agent and manufacturing method thereof | |
| DE102015219680A1 (en) | Smart windows using airgel | |
| KR102129187B1 (en) | Smart window | |
| Kasapoglu et al. | The effects of the intense laser field on the nonlinear optical properties of a cylindrical Ga1− xAlxAs/GaAs quantum dot under applied electric field | |
| CN103123421A (en) | One-dimensional magnetic photonic crystal for achieving broadband optical isolation | |
| CN110062909A (en) | Dim component, the manufacturing method for dimming component, dimmer, vehicle | |
| EP3239770B1 (en) | Liquid crystal display device including nano liquid crystal capsules and method of fabricating the same | |
| Prasad et al. | Transparent hydrophobic and superhydrophobic coatings fabricated using polyamide 12–SiO2 nanocomposite | |
| CN105676503A (en) | Smart window using glass beads and liquid crystal, and production method therefor | |
| CN105098576A (en) | Application of Cu2MoS4 two-dimensional crystal and saturable absorber device comprising same | |
| CN104160307A (en) | Absorptive polarizer and production method therefor | |
| KR101652057B1 (en) | Antifogging heating material through the fusion of carbon-based inorganic filler including modified graphite manufacturing method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |