Akıllı cam
Elektrikle değiştirilebilen akıllı cam > Elektrokromik cihazlar

Elektrokromik cihazlar voltaja tepki olarak ışık iletim özelliklerini değiştirir ve böylece geçen ışık ve ısı miktarı üzerinde kontrole imkan verir. Elektrokromik pencerelerde, elektrokromik malzeme opaklığını değiştirir. Opaklığını değiştirmek için bir elektrik patlaması gerekir ama değişiklik yapıldıktan sonra, ulaşılan belirli opaklık tonunu korumak için elektrik gerekmez.
Birinci nesil elektrokromik teknolojiler, berrak hallerinde sarı tona ve renkli hallerinde ise mavi tonlarında olur. Karartma, kenarlardan içe doğru hareket ederek oluşur ve pencere boyutuna bağlı olarak birkaç saniyeden birkaç dakikaya (20-30 dakika) kadar değişen yavaş bir süreçtir. Daha yeni elektrokromik teknolojiler, berrak durumdaki sarı tonu ve daha nötr gri tonlarına tonlamayı ortadan kaldırır, dışarıdan içeriye değil eşit şekilde renklendirme yapar ve camın boyutundan bağımsız olarak renklendirme hızlarını üç dakikanın altına kadar hızlandırır. Elektrokromik cam, karanlıkta bile görünürlük sağlar ve böylece dış ortamla görsel teması korur.
Geçiş metali hidrit elektrokromikleriyle ilgili elektrokromik malzemelerdeki son gelişmeler, soğurmaktan ziyade yansıtıcı hale gelen ve böylece şeffaf ve ayna benzeri durumlar arasında geçiş yapan yansıtıcı hidritlerin geliştirilmesine yol açmıştır.
Düzenlenmiş gözenekli nano-kristal filmlerdeki son gelişmeler, elektrokromik ekranın oluşturulmasını sağlamıştır. Tek alt tabaka ekran yapısı, şeffaf bir iletkenle (İndiyum kalay oksit veya poli(3,4-etilendioksitiyofen) polistiren sülfonat, kısaca PEDOT:PSS gibi) düzenlenmiş bir alt tabaka üzerinde birbiri üzerine basılmış birkaç istiflenmiş gözenekli katmanlardan oluşur. Basılan her katmanın belirli bir işlev grubu vardır. Çalışan elektrot, emilmiş kromojenler ile Titanyum Dioksit gibi pozitif gözenekli bir yarı iletkenden oluşur. Bu kromojenler indirgenerek veya oksitlenerek renk değiştirir. Elektrik verimini iyileştirmek için görüntünün negatifi olarak bir pasifleştirici kullanılır. Yalıtkan katman, kontrast oranını arttırma ve çalışma elektrotunu karşı elektrottan elektriksel olarak ayırma amacına hizmet eder. Karşı elektrot, SEG elektrotuna eklenen/çıkarılan yükü dengelemek (ve genel cihaz yük nötrlüğünü sürdürmek) için yüksek bir kapasitans sağlar. Karbon, yük rezervuar filminin bir örneğidir. İletken bir karbon tabakası, genellikle karşı elektrot için iletken arka kontak olarak kullanılır. Son baskı adımında gözenekli monolit yapının üzerine sıvı veya polimer-jel elektrolit ile üst baskı yapılır, kurutulur ve ardından uygulama gereksinimlerine bağlı olarak çeşitli muhafazalara konulabilir. Ekranlar genellikle 30 mikrometre veya insan saçının yaklaşık 1/3'ü kadar olup çok incedir. Cihaz, iletken karbon tabakasına göre şeffaf iletken alt tabakaya bir elektrik potansiyeli uygulanarak çalıştırılabilir. Bu, çalışan elektrotunun içinde viologen moleküllerinin azalmasına (renklenme) neden olur. Uygulanan potansiyeli tersine çevirerek veya bir deşarj yolu sağlayarak cihaz rengini açar. Elektrokromik monolitin eşsiz bir özelliği, viologenleri renklendirmek veya ağartmak için gereken nispeten düşük voltajdır (yaklaşık 1 Volt). Bu, yüzeyde emilen viologenlerin/kromojenlerin elektrokimyasal indirgenmesini sağlamak için gereken küçük aşırı potansiyellerle açıklanabilir.
Çoğu akıllı film türü, akıllı filmi çalıştırmak için yüksek voltaj (örneğin 110 VAC) gerektirir ve bu nedenle bu tür akıllı filmler cama dokunabilecek kullanıcılara elektrikten korumak için cam, akrilik veya polikarbonat tabakalarla kapatılmalıdır.