米乐m6官方网站（所长：吉川博之）（以下简称 AIST）可持续发展材料研究所能源控制薄膜组组长吉村一树（所长：中村守）与包珊瑚（AIST 博士后研究科学家）合作，开发了一种用于可切换镜子的新型薄膜材料，在反射和透明状态之间切换。

之前的研究工作主要集中在使用由镁镍合金制成的薄膜作为可切换镜子：然而，这些薄膜在透明状态下都带有黄色调。这对此类产品的实际应用是一个障碍，因为这种黄色使得该材料不适合用于建筑物或汽车的窗户。

新开发的可切换薄膜由镁和钛合金制成：它已成功地在尺寸为 60 × 70 厘米的玻璃板上形成均匀层，并且我们确认它表现出可切换行为（图 1 和 2）。可切换镜子由两层玻璃组成，玻璃包围一个空腔，并在其内表面涂有合金膜。将含有约 1% 的低浓度氢气或约 20% 浓度的氧气的气体引入腔体以激活开关行为。

图 1 镜像状态

图 2 透明状态

可调光玻璃是一种透明度或颜色可调节的玻璃，在建筑物或汽车的窗户中使用这种玻璃可以大大减少能源消耗。

已经开发出各种可切换的眼镜，并且可以通过响应电信号改变玻璃的颜色来控制光透射率的电致变色玻璃已经商业化。然而，这些在节能效率方面并非没有问题。由于调节光传输的彩色薄膜吸收光，玻璃的温度升高。这种温度升高导致红外辐射在室内重新辐射，降低了玻璃的节能效率。

为了克服这一缺陷，需要一种通过反射而不是吸收来调制光的反射材料。 1996年，荷兰的一个研究小组开发出了基于钇和镧的薄膜，并带有一层薄薄的钯：这些薄膜可以通过氢化和脱氢反应在透明和反射状态之间切换。然而，这些材料不能轻易地用于工业应用，例如大窗户，因为这些元素稀有且昂贵。

美国劳伦斯伯克利国家实验室的一个研究小组开发了一种由镁镍合金制成的薄膜可切换镜子。即使在透明状态下，其颜色也呈深棕色，并且该材料的光学特性较差。因此，需要开发具有高透明度的廉价可切换材料。

自2002年以来，能量控制薄膜集团一直在开发用于可切换镜子的薄膜，并开发了由镁镍合金制成的材料，在用作可切换镜子的薄膜时具有优异的光学特性。

但是，我们无法使这些材料在透明状态下呈中性色，因为无论如何都无法完全去除淡黄色调。因此，我们探索了用镁镍合金以外的材料制造薄膜的可能性，并尝试使用镁钛合金代替。通过使用镁钛合金，我们甚至降低了着色程度，并开发了一种在透明状态下几乎呈中性颜色的薄膜。

通过使用带有三重磁控溅射枪的设备，我们将镁和钛金属同时溅射到玻璃板上，形成 40 nm 厚的镁钛合金薄层。在此之上，我们通过真空溅射应用了一层非常薄的钯（约 4 纳米厚），以创建可切换的薄膜。

薄膜在应用于玻璃时会形成反射镜，但当它暴露在含氢但不含氧的气氛中时会变成透明；当它暴露在含氧但不含氢的大气中时，它会恢复到反射状态。状态之间的变化非常令人印象深刻。

实际使用的可切换窗户具有双玻璃结构，在两块玻璃的内侧涂有薄膜作为涂层。通过将含有低浓度氢气（约1%）的气体或含有氧气（约20%）的气体引入玻璃之间的空间来实现切换。通过水的分解可以很容易地产生用于切换过程的少量氢气和氧气。我们制作了一个尺寸为 60 × 70 厘米的试验性可切换镜子，并测试了其切换行为。该薄膜表现出优异的切换特性，这是有史以来生产的第一个全尺寸可切换镜面玻璃样品。

我们正在开发一项技术，通过减少重复切换周期导致的劣化来提高可切换镜控制的耐用性。同时，由于该薄膜可以在玻璃以外的各种透明材料上形成，因此作为新能源和产业技术发展组织赞助的“能源利用合理化技术战略发展”项目的一部分，我们正在开发涂有该材料的各种可切换镜膜。我们将进一步开发这种新型薄膜，这样我们只需将其应用到窗户上就可以节省能源。