فیلمهای هوشمند نوع جدیدی از مواد لایه نازک کاربردی هستند که بهطور دینامیکی خواص نوری، حرارتی، الکتریکی یا مکانیکی خود را از طریق محرکهای خارجی یا تغییرات محیطی تنظیم میکنند. برخلاف فیلمهای استاتیک سنتی که فقط ویژگیهای ثابتی را ارائه میکنند، فیلمهای هوشمند میتوانند به تغییرات برگشتپذیر در انتقال، بازتاب، رنگ، عایق حرارتی، یا مورفولوژی ساختاری، شرایط میدان مغناطیسی، نور، دما یا مورفولوژی ساختاری، تحت شرایط میدان مغناطیسی، مغناطیسی، نور و شرایط محرکی دست یابند. زمینه ها این راه حل های انعطاف پذیرتر، کارآمدتر و صرفه جویی در انرژی{2}}در زمینه هایی مانند معماری، حمل و نقل، لوازم الکترونیکی مصرفی و حفاظت ویژه ارائه می کند.
از دیدگاه ترکیب مواد، فیلمهای هوشمند معمولاً از یک بستر پلیمری به عنوان حامل استفاده میکنند که با لایههای عملکردی پاسخگو و عناصر کنترلی ترکیب میشود. لایه های عملکردی را می توان از مواد الکتروکرومیک، پلیمرهای کریستال مایع، رنگ های ترموکرومیک، ترکیبات فتوکرومیک، یا لایه های مغناطیسی و غیره انتخاب کرد. این مواد در ساختار مولکولی یا حالت تجمع تحت محرک های خارجی تغییر می کنند و در نتیجه تغییرات قابل توجهی در خواص نوری یا حرارتی ایجاد می شود. به عنوان مثال، فیلمهای هوشمند الکتروکرومیک، زمانی که ولتاژ اعمال میشود، باعث وارد شدن یا استخراج یونها در فیلم میشوند و در نتیجه تغییرات برگشتپذیری در رنگ و عبور نور ایجاد میشود که امکان سوئیچ فوری بین حالتهای شفاف و رنگی را فراهم میکند. از سوی دیگر، فیلمهای تیرهکننده کریستال مایع برای تغییر جهت مولکولهای کریستال مایع به یک میدان الکتریکی تکیه میکنند و در نتیجه قطبش و عبور نور را تنظیم میکنند و به کنترل هوشمند حفاظت از حریم خصوصی و تعادل نور دست مییابند.
از نظر عملکرد هسته، فیلمهای هوشمند دارای واکنش پویا و ویژگیهای تنظیم برگشتپذیر هستند. سرعت پاسخ و محدوده تنظیم آنها به سیستم مواد و روش رانندگی بستگی دارد. محصولات نهایی-بالا می توانند تغییر حالت را در میلی ثانیه تا ثانیه کامل کنند و عمر چرخه آنها می تواند به ده ها هزار چرخه برسد. فیلمهای ترموکرومیک یا فتوکرومیک میتوانند بهطور خودکار عبور نور را زمانی که دمای محیط افزایش مییابد یا تشعشع فرابنفش افزایش میدهند، ایجاد میکنند و عملکردهای ضد نور خورشید و{3}} را فراهم میکنند و با تغییرات محیطی بدون دخالت انسان سازگار میشوند. این ویژگی پاسخ خودکار به فیلمهای هوشمند یک مزیت طبیعی در دستیابی به محیطهای روشنایی راحت و کنترل{5}}صرفهجویی انرژی میدهد.
از نظر حوزههای کاربردی، فیلمهای هوشمند در حال حاضر در سناریوهایی مانند دیوارهای پردهای ساختمانهای هوشمند، سانروفها و پنجرههای جانبی خودرو، ساختمانهای تجاری و مسکونی بالا{0}، سوراخهای هوافضا، و نمایشگرهای حریم خصوصی ظاهر شدهاند. در بخش ساخت و ساز، فیلم های کم نور هوشمند می توانند با سیستم های اتوماسیون ساختمان ادغام شوند تا به طور خودکار انتقال نور را بر اساس شدت نور خورشید و روشنایی داخلی بهینه کنند و مصرف انرژی برای روشنایی و تهویه مطبوع را کاهش دهند. در حمل و نقل، آنها می توانند حریم خصوصی مسافران و محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش را افزایش دهند و در عین حال تابش خیره کننده را کاهش دهند و ایمنی رانندگی را بهبود بخشند. در لوازم الکترونیکی مصرفی، ویژگیهای یکپارچهسازی انتقال نور و نمایشگر آنها برای توسعه محصولات نوآورانه مانند صفحهنمایشهای حریم خصوصی و صفحههای{4} حفاظت از چشم استفاده میشود.
یکی دیگر از ویژگی های مهم فیلم های هوشمند، سازگاری و یکپارچگی آن ها با ساختارهای موجود است. اکثر فیلمهای هوشمند میتوانند به سطح زیرلایههایی مانند شیشه و اکریلیک بچسبند یا با شیشه لمینت شوند که روشهای نصب انعطافپذیری را ارائه میدهند و ارتقای امکانات موجود را تسهیل میکنند. روشهای کنترل آنها امکان سوئیچینگ دستی محلی و ادغام با اینترنت اشیا (IoT) و شبکههای حسگر را برای مدیریت از راه دور و خودکار فراهم میکند که با روند توسعه ساختمانهای هوشمند و حملونقل هوشمند همسو میشود.
به طور کلی، فیلمهای هوشمند، با قابلیت تنظیم پویا و پاسخ چند میدانی به عنوان ویژگیهای فنی اصلی، بر محدودیتهای مواد فیلم سنتی با عملکرد ثابت غلبه میکنند و مسیر جدیدی را برای مدیریت محیط نور، حفظ انرژی، و یکپارچهسازی عملکردی ارائه میدهند. با پیشرفت مداوم علم مواد، میکروالکترونیک و فناوری حسگر، فیلمهای هوشمند نقشی دگرگونکننده در طیف وسیعتری از زمینهها ایفا میکنند و به یک جهت مهم برای توسعه لایههای نازک کاربردی در عصر هوشمند تبدیل میشوند.