【科技】新材料可让窗户动态调控光和热

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德克萨斯大学奥斯汀分校的研究者又向智能窗口迈出了一大步。 他们开发了让窗户通过光，不传热，从窗户传热，遮挡光线的新工程材料。

这种材料使居住者能更准确地控制通过窗户的能量和光。 这可以大大降低建筑物内部的制冷或供暖的价格。 据物理学家组织网7月23日(北京时间)报道，年该校化学工程教授德里亚·； 米利隆的团队开发了世界上第一个两波段的电致变色材料。 该材料具有可选择性控制可见光和产生热的近红外光的显着光学特征。 最近，这个团队在电致变色材料上取得了两个重大突破，一个是高选择性制冷模式，另一个是高选择性供暖模式，这在几年前被认为是不可能的。 两项成果分别发表在《纳米快报》和《美国化学学会杂志》上。

米丽蓉的团队使用纳米复合材料实现制冷模式，可以阻隔90%的近红外光，使80%的可见光通过，这不影响建筑内部的采光，可以显着减少夏天制冷的能耗。 另一方面，该团队以概念验证的做法说明了采用含有二氧化钛纳米晶的涂层可以实现材料的供暖模式。 在这种模式下，可见光被阻断，近红外光可以通过。 这个设计在晴朗的冬天很方便。 因为在这个模式下，居住者可以通过窗户传递尽可能多的近红外光，减少阳光的耀眼程度。

这两种模式都需要用微弱的电压实现，但由于使用的电压不同，因此该材料可以选择性地遮断可见光或红外光，实现制冷或供暖。 为了优化电致变色材料的性能，将该纳米复合材料设计成多气孔的网状。 这个结构为电子和离子的流动提供了通道。 这样可以显着提高制冷模式和供暖模式的切换速度。 只需几分钟即可完成模式切换，以前的材料需要几个小时。

这两个进展证明了对光可以进行多而复杂的动态控制，相信我们精心开发的纳米复合材料能达到商业化智能窗对性能和价格的要求。 米莉说。 (刘园园)

我想在窗户上展示节能和环境保护的姿态，长期以来一直依靠窗帘。 其实在20世纪80年代，科学家提出将电致变色材料应用于采光系统，即可以动态调整太阳放射透过率的智能窗。 现在梦幻客机波音787的窗户采用了电致变色智能调光玻璃。 如果应用于建筑的话，冬天和夏天可以分别透过近红外线的辐射和近红外线，可以大幅降低空调和供暖费用。