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俞書宏&劉建偉Nat. Commun.：智能窗戶新發(fā)展！

來(lái)源：時(shí)間：2023-07-14 09:31:27 瀏覽：2330次

第一作者：Si-Zhe Sheng、Jin-Long Wang和Bin Zhao

通訊作者：俞書宏院士、劉建偉教授

通訊作者：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)

DOI: 10.1038/s41467-023-38353-4

研究背景

智能窗戶具有調(diào)節(jié)陽(yáng)光的光學(xué)特性，是高效熱管理的一個(gè)具有吸引力的選擇，可最大限度地減少能源消耗，提高室內(nèi)生活舒適度。室內(nèi)溫度可減少10%的能源消耗基于電致變色材料和熱致變色材料的智能窗作為一種可行的節(jié)能建筑技術(shù)，由于其可逆的光開關(guān)特性而得到了廣泛的報(bào)道。此外，微/納米結(jié)構(gòu)被用于改善這些材料的性能，以滿足不同的應(yīng)用。然而，它們中的大多數(shù)只是通過(guò)智能窗戶的透明和不透明狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)輻射的調(diào)節(jié)。因此，開發(fā)能夠有效阻擋太陽(yáng)輻射以應(yīng)對(duì)環(huán)境變化的智能窗戶非常有意義。基于此，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)俞書宏院士和劉建偉教授等人報(bào)道了一種可調(diào)諧元件和有序結(jié)構(gòu)的電致變色和熱致變色智能窗的共組裝策略，以實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)輻射的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。

文章要點(diǎn)

1、作者提出了一種用于太陽(yáng)能調(diào)節(jié)的智能窗戶的共組裝策略，并通過(guò)調(diào)制多類型材料的組成和結(jié)構(gòu)可以改善窗戶的光學(xué)性能。

2、多組分共組裝策略也可以提高傳統(tǒng)熱致變色窗口的性能，不同摻雜量的熱致變色W-VO₂ NWs共組裝可以將固定的響應(yīng)溫量值擴(kuò)展到30-50 °C的寬溫度范圍。

3、納米線的有序組裝結(jié)構(gòu)可以極大減少霧霾水平，提高窗戶的能見(jiàn)度。該工作通過(guò)大規(guī)模的制備方法介紹，可以作為基于電致變色和熱致變色薄膜的智能窗戶的商業(yè)前景的證明，以節(jié)省建筑能源。

圖文展示

圖1.智能窗合成與調(diào)制機(jī)制示意圖

圖2.智能窗戶的選擇性光吸收

圖3.通過(guò)電致變色功能動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)太陽(yáng)輻射

圖4.智能窗戶的寬溫度刺激-響應(yīng)范圍

圖5.智能窗的實(shí)際制冷性能和節(jié)能模擬

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