独立行政机构国立产业技术综合研究所[会长吉川博之]（以下简称“AIST”）可持续材料研究部[系主任中村守]环境响应型功能薄膜研究组吉村和树研究组组长、日本产业技术研究院特约研究员山虎包开发出一种可以在镜面状态和无色透明状态之间切换的新技术光致变色镜用薄膜材料
迄今为止，人们已经研究了镁镍合金薄膜作为具有光致变色镜性能的薄膜，但它们在透明时都带有轻微的黄色色调，而黄色对于建筑物和车辆的玻璃来说并不优选，因此这一直是实际应用的障碍。
新开发的控光薄膜是一种镁钛合金薄膜材料，我们成功地将其均匀沉积在尺寸为60厘米×70厘米的玻璃上，并且其控光操作也得到了证实（见图1和图2）。该玻璃具有双层玻璃结构，通过将含有低浓度氢气（约1%）或氧气（约20%）的气体引入玻璃内部空间来进行切换。
图1镜像状态 |
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图2 透明状态
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能够自由调节从外部射入的光量的玻璃称为光控玻璃，如果可以将其用作建筑物和汽车的窗玻璃，则可以期待巨大的节能效果。迄今为止，已经开发出各种类型的控光玻璃，并且可以电控制透光率的电致变色控光玻璃甚至已经商业化。然而，由于电致变色玻璃通过吸收其有色薄膜中的光来控制光，因此薄膜的温度升高，而这种温度升高导致红外线重新照射到室内，从而降低了节能效率。为了解决这个问题，需要一种通过反射而不是吸收光来调制光的镜面材料，1996年，荷兰的一个小组开发出了掺杂钯的钇或镧薄膜，可以通过氢化和脱氢在透明状态和镜面状态之间切换。然而，由于这种材料价格昂贵且含有资源丰富的元素，因此一直认为难以在工业上将其应用于大型窗玻璃。美国劳伦斯伯克利实验室的一个团队开发了一种由镁镍合金制成的薄膜光致变色镜，但该材料的光学性能较差，即使透明时也呈红棕色。因此，人们强烈渴望创造一种高透明且廉价的光致变色材料。
环境响应型功能薄膜研究组自2002年起开始研究光致变色镜用薄膜材料，并利用镁镍合金薄膜开发了具有优异光学性能的光致变色镜薄膜材料。
然而，对于使用镁镍合金的材料，在透明状态下仍残留淡黄色调，并且不可能使其无色。因此，我们寻找镁镍合金以外的薄膜材料，通过使用镁钛合金薄膜，成功地显着抑制了透明时的着色，开发出了透明时几乎完全无色的薄膜材料。
有三面镜子磁控溅射设备，将金属镁和金属钛同时溅射到玻璃板上，沉积厚度约40nm的镁钛合金薄膜，并在真空中溅射极薄的钯层(约4nm)。
取出来的玻璃上的薄膜本来是银镜状态，但暴露在不含氧但含有氢的气氛中时，它就变得透明，而暴露在不含氢但含有氧的气氛中时，它又恢复到原来的镜面状态，呈现出生动的变化。
实际的窗户控光玻璃是内部镀有这种薄膜材料的双层玻璃，通过向双层玻璃的内部空间通入含有低浓度氢气（约1%）或氧气（约20%）的气体来进行开关。用于转换的少量氢气和氧气很容易通过分解水获得。对 60 厘米 x 70 厘米调光镜窗玻璃原型进行测试的结果表明，其具有良好的开关特性。如此实际尺寸的光致变色镜面玻璃在世界上尚属首次实现。
目前，我们正在开发抑制反复开关引起的劣化并提高耐久性的技术。此外，这种材料不仅可以沉积在玻璃上，还可以沉积在各种透明材料上，因此我们正在开发一种涂有这种材料的光致变色镜膜，作为新能源和产业技术发展组织能源利用合理化技术战略发展项目的一部分。在不久的将来，我们希望完善该技术，使其只需将其附着在传统窗玻璃上即可节省能源。