双向光学响应水凝,可调节人类舒适温度,用于智能窗户
Zhenkun Yu1, Yulin Ma1, Linhan Mao1
1Hubei Collaborative Innovation Center for Advanced Organic Chemical Materials, Hubei Provincial Engineering Center of Performance Chemicals, College of Chemistry and Chemical Engineering, Hubei University, Wuhan 430062, China. chenzhaoxia@hubu.edu.cn.
Materials horizons
|October 27, 2023
概括
这项研究引入了一个具有双向光学响应的新智能窗口,为节能和隐私提供可调节的透明度. 新型材料在透明和不透明状态之间迅速过渡,提高了建筑物的能源效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 可持续建筑技术 可持续建筑技术
背景情况:
- 由于单相热色材料,目前的智能窗户在平衡节能和隐私方面存在局限性.
- 现有的技术往往缺乏为最佳的室内舒适度和能源管理所需的适应性.
研究的目的:
- 开发一种具有可调节光学特性的新型双向光学响应智能窗口 (BSW).
- 通过先进的材料设计,加强建筑物中的节能和隐私保护.
主要方法:
- 将二甲基硫酸盐 (SDS) /酸 (PTH) 微粒纳入PNIPAM水凝中,以创建一个复合物.
- 在玻璃板内封装复合液凝,形成智能窗口.
- 材料的上临界溶液温度 (UCST) 和最低临界溶液温度 (LCST) 的表征.
主要成果:
- 该BSW表现出了显著的透明度 (92.5%) 和高可见光传输率 (91.31%).
- 实现了卓越的太阳能调制能力 (ΔTsol,UCST = 76.34%,ΔTsol,LCST = 76.75%) 与快速的透明-不透明过渡 (<1 °C).
- 展示了选择性的红外光传输和双向光学响应,以保护隐私和阻断太阳辐射.
结论:
- 开发的智能窗户为建筑节能提供了一个有前途的解决方案,通过动态控制光和热来节省能源.
- 该材料的独特特性适用于窗户以外的应用,包括防伪,信息加密和温度监控.


