在纳米晶体在玻璃复合材料中的可调近红外和可见光透射率
Anna Llordés1, Guillermo Garcia, Jaume Gazquez
1The Molecular Foundry, Lawrence Berkeley National Laboratory, 1 Cyclotron Road, Berkeley, California 94720, USA.
Nature
|August 20, 2013
概括
研究人员开发了一种用于智能窗户的新型纳米晶体玻璃材料. 这种材料通过应用电压选择性地阻断可见光和近红外光来动态控制太阳辐射.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 固态化学 固态化学
背景情况:
- 无形金属氧化物对于光学,电子和电化学设备至关重要.
- 控制这些玻璃的结构和性能仍然是一个重大挑战.
- 功能组件的共价连接为量身定制的材料特性提供了一条途径.
研究的目的:
- 展示一种新的"玻璃中的纳米晶体"方法,用于创建先进的无形材料.
- 为节能窗户设计一种能够动态控制太阳辐射的材料.
- 为了研究纳米晶体集成所导致的结构和性能修改.
主要方法:
- 用锡添加的氧化物纳米晶体的合成.
- 这些纳米晶体通过共价结合将纳入氧化玻璃 (NbOx) 矩阵中.
- 电化学电压应用以诱导光学切换.
- 光学和电化学性质的表征.
主要成果:
- 通过将氧化玻璃与氧化纳米晶结结合,形成了一个新的无形结构.
- 由此产生的材料表现出前所未有的光学切换行为,使太阳透射率的动态控制成为可能.
- 通过2.5伏电化学电位实现了近红外和可见光的选择性和独立阻断.
- 重建后的NbOx玻璃显示了光学对比度的五倍增强和出色的电化学稳定性 (在2,000个循环后保持96%的容量).
结论:
- "玻璃中的纳米晶体"方法为操纵无形材料结构和性能提供了一种强大的方法.
- 这项技术可以开发动态智能窗户,以高效地管理太阳能.
- 该材料在光学对比度和长期电化学稳定性方面取得了显著的改进.
