Дихроичное стекло — это стекло , способное отображать несколько различных цветов в зависимости от условий освещения.
Один из дихроичных материалов — это современное композитное непрозрачное стекло, которое производится путем наложения слоев оксидов металлов , которые придают стеклу меняющиеся цвета в зависимости от угла зрения, в результате чего отображается множество цветов, как пример тонкопленочной оптики . Полученное стекло используется в декоративных целях, таких как витражи , ювелирные изделия и другие формы стеклянного искусства. Коммерческое название « дихроичный » также может отображать три или более цветов (трихроичный) и даже радужность в некоторых случаях. Термин « дихроичный » используется более точно при маркировке интерференционных фильтров для лабораторного использования.
Другой дихроичный стеклянный материал впервые появился в нескольких образцах римского стекла 4-го века и состоит из полупрозрачного стекла, содержащего коллоидные частицы золота и серебра, диспергированные в стеклянной матрице в определенных пропорциях, так что стекло имеет свойство отображать определенный пропущенный цвет и совершенно другой отраженный цвет, поскольку определенные длины волн света либо проходят, либо отражаются. [1] В древнем дихроичном стекле, как видно из самого известного образца, кубка Ликурга 4-го века в Британском музее , стекло имеет зеленый цвет при освещении спереди отраженным светом и другой, пурпурно-красный, при освещении изнутри или сзади кубка так, что свет проходит через стекло. Это происходит не из-за чередующихся тонких металлических пленок, а из-за коллоидных частиц серебра и золота, диспергированных по всему стеклу, в эффекте, похожем на тот, который наблюдается в золотом рубиновом стекле , хотя оно имеет только один цвет независимо от освещения. [2] [3]
Современное дихроичное стекло стало доступно в результате исследований материалов, проведенных NASA и его подрядчиками, [4] которые разработали его для использования в дихроичных фильтрах . Однако стекло, меняющее цвет, датируется по крайней мере 4 веком нашей эры, хотя сохранилось лишь очень мало его частей, в основном фрагментов. Его также производили в эпоху Возрождения в Венеции и подражатели в других местах; эти части также редки. [5]
Несколько сверхтонких слоев прозрачных оксидов таких металлов, как титан , хром , алюминий , цирконий или магний ; или кремний испаряются электронным лучом в вакуумной камере . Затем пар конденсируется на поверхности стекла в виде кристаллической структуры. Иногда добавляется защитный слой кварцевого кристалла. [6] Возможны и другие варианты таких покрытий , нанесенных методом физического осаждения из паровой фазы (PVD) . Готовое стекло может иметь до 30 [6] –50 слоев этих материалов, однако толщина всего покрытия составляет приблизительно от 30 [6] до 35 миллионных долей дюйма (около 760–890 нм). Создаваемое покрытие очень похоже на драгоценный камень [ сомнительно – обсудите ] и, тщательно контролируя толщину, можно получить разные цвета. [ требуется цитата ]
Общее количество света, падающего на дихроичный слой, равно сумме длин волн отраженного света и длин волн, проходящих через дихроичный слой.
Пластина дихроичного стекла может быть сплавлена с другим стеклом в ходе нескольких обжигов. Из-за различий в процессе обжига индивидуальные результаты никогда не могут быть точно предсказаны, поэтому каждый кусок сплавленного дихроичного стекла уникален. [7] Более 45 цветов дихроичных покрытий доступны для размещения на любой стеклянной подложке. [6]
Дихроичное стекло используется в различных дихроичных оптических фильтрах для выбора узких полос спектральных цветов, например, во флуоресцентной микроскопии , ЖК-проекторах или 3D- фильмах.
Дихроичное стекло теперь доступно художникам через производителей дихроичного покрытия. Художники по стеклу часто называют дихроичное стекло «дихро». [8]
Изображения могут быть сформированы путем удаления дихроичного покрытия с частей стекла, создавая все, от абстрактных узоров до букв, животных или лиц. Стандартный метод точного удаления покрытия включает лазер . [ необходима цитата ]
Дихроичное стекло специально разработано для горячей обработки , но может использоваться и в сыром виде. Скульптурные стеклянные элементы, которые были сформированы под воздействием экстремального тепла, а затем сплавлены вместе, также могут быть покрыты дихроичным покрытием, чтобы они отражали множество цветов.
Корпоративная штаб -квартира Amazon.com в Сиэтле , штат Вашингтон, использует дихроичное стекло в экстерьере своего высотного здания, отражая свет в различные цвета, которые зависят от времени суток. [9]
Музей Prairiefire в Оверленд-Парке, штат Канзас, [10], открывшийся в мае 2014 года, посвящен в первую очередь естественной истории. Он заимствует экспозиции из более крупных музеев и принимает не менее двух крупных передвижных выставок в год. Его поразительный стеклянный фасад был разработан, чтобы отсылать к преднамеренным пожарам в прериях [11] , которые были неотъемлемой частью фермерской жизни в Канзасе. Стекло дихроичное, что означает, что его цвет меняется в зависимости от дневного света. Музей сам по себе является произведением искусства. [12]
