随着气候的变化和人口的增多,为了营造适宜居住的室内环境,人们越发依赖于空调、暖气等室内温度控制设备的使用,为此造成了大量的能源消耗和温室气体排放。而节能减排是促进国家可持续发展,推进生态文明建设的重要议题之一,因此急需通过减少对于温度控制设备的使用来降低室内能耗。
在建筑物中安装一种智能化的节能窗户,通过阻挡太阳光对室内的长时间直射,延缓室内温度的升高,从而降低室内空调的使用频率,节约电能,减少碳排放。这种智能化的窗户可以针对外界的刺激(如温度、光照强度的变化),快速改变自身对于太阳光的穿透性,从而调节进入室内的太阳光辐射能量,有效管理室内温度。
近日,中国科学技术大学俞书宏院士团队提出了一种智能窗户制备新策略,利用气-液界面协同组装的方法,分别将电致变色、热致变色与光谱可调的纳米功能单元进行有序共组装,制备出动态调控太阳光辐射的智能窗户,为建筑物提供了更加有效的太阳光谱调控和热量管理窗口。这项研究提出了一种基于多组分功能纳米基元的共组装策略实现了可用于太阳光谱调控智能窗户的快速构筑,通过调制多类型材料的组分和结构显著改善窗户的光学性能。
这种共组装策略具有操作简便且易于大规模制备的优势,对于新型电致变色和热致变色智能窗户的设计、制备和应用具有重要研究意义。
相关成果以 《Nanowire-based smart windows combining electro- and thermochromics for dynamic regulation of solar radiation》为题发表在国际期刊 《自然-通讯》(Nature Communications)上。