人類は何千年もの間、ガラスを使って仕事をしてきたが、そのほとんどの期間、ガラスは高級品と見なされてきた。工業的な規模で生産されるようになったのは、ガラス製造における鉛の利点がイギリスやヴェネツィアの製造業者に明らかになった17世紀以降である。しかし、それは釉薬ではなく、主に高級クリスタルガラスの生産に限られていた。鉛ガラスは、建築にガラスを使用するための基本的な足がかりとなる技術と考えられていたが、その方法は、大きなパネルグレージングを使用した最初の注目すべき建築プロジェクトよりも200年近くも先行していた。
今日、透明性は商業建築や家庭建築の基本であり、多くの高層建築は大きなガラス面やカーテンウォールで構成されている。現代建築におけるガラスの普遍性にもかかわらず、その基礎となる技術は、材料から新たな機能特性を引き出すことを目的とした研究開発（R&D）の対象である。グレージングが工業的規模で登場して以来、さらに200年近くが経過したが、新たな技術がこの業界を再び変えようとしている。すなわち、建築用ガラス・コーティングである。
このブログでは、IMRAが建築用ガラスコーティングの課題と利点について詳しく説明します。
建築用ガラス・コーティングとは？
建築用ガラス・コーティングは、ガラス・パネルの熱的あるいは光学的特性を改善するため、あるいは他の高度な機能を促進するために、ガラス・パネルの表面に蒸着される透明な層である。建築用ガラスコーティングを使用する根本的な原動力の一つは、様々な条件下でのガラスの放射率を変えることである。ガラスは熱の伝搬を容易にするため、快適な環境条件を維持する上で問題となることがある。また、冬の寒い時期にはガラスを通して熱が逃げるため、コストや環境にも問題がある。推定によると、窓からの熱損失だけで米国では毎年およそ400億ドルのコストがかかっている。
その後、最初の建築用ガラス・コーティングは、放射率を妨げ、熱を適切に内外に保つために開発された。これは低放射率（Low-E）ガラスとして知られており、短波または長波エネルギーを反射するように設計された透明な建築用ガラス・コーティングを使用することで、通過する紫外線（UV）や赤外線（IR）の量を最小限に抑えます。太陽の熱は外側に、室内の熱は内側に反射する。これは、内部ミラーを備えたレーザーに使用されているものと同様の技術である。
Low-Eガラスは1970年代後半に使用され始めたが、近年まで建築用ガラスのコーティングに対する信頼性は低かった。熱の伝搬を防ぐことは、建築用ガラス・コーティングが本当にできることに比べれば、比較的初歩的なことであることがわかった。新しいコーティングは現在、WIFIと無線信号を識別し、どちらか一方の伝送を選択的に制限することができる。これは、セキュリティ上の大きなメリットであると同時に、大幅なエネルギー節約にもつながる。
透明材料加工の詳細については、フェムト秒ファイバーレーザーの4つの用途をお読みください。
環境調光用の新技術も開発されている。これらの光学的に反応する建築用ガラスコーティングは、屋外で利用可能な環境光の量に基づいて電子的に暗くなる。これには電気コネクタに機能性コーティングを取り付ける必要がある。革新的な製品により、明確なパネル制御と局所的な調光が可能になり、これには極めて精密なパターンを持つ建築用ガラス・コーティングが必要となる。
IMRAによる建築用ガラスコーティング
IMRAは、建築用ガラスコーティングのパターニングにファイバーチャープパルス増幅（FCPA）技術を使用している。この先駆的なツールは、非常に高いピークパワーレーザーを使用して、下地を傷つけることなくサブマイクロメートル（μm）のガラスコーティングを選択的にパターニングし、事実上あらゆる材料を加工することができます。
当社のアプリケーション開発センターでは、FCPAレーザーと共に様々なプロセスヘッドを使用しており、概念実証や品質保証（QA）プロセス用の非常に大きなガラス板を確実に扱うことができます。当社の精度とグレージングスケールのレベルは、建築用ガラスコーティング業界では前例のないものです。
IMRAによる建築用ガラスコーティングについて詳しくお知りになりたい方は、ご遠慮なく直接お問い合わせください。
出典 米国エネルギー革新協議会]
