科学家用智能材料制成车窗 可在收集热量和物体冷却之间切换

在大夏天将汽车停在阳光下的人都知道，一坐进车里就好似进入了烤箱。这是因为玻璃窗在让阳光射入时表现非常好，但让热量散发出去时却让人想跺脚。

现在，杜克大学的工程师们开发出了类似于智能窗的技术，只要按一下开关，就能在收集阳光热量和让物体冷却之间切换。这种方法可减少暖通空调消耗的能源，仅在美国就有可能减少近20%的能源使用。

10月14日发表在《美国化学会能源通讯》杂志上的一篇论文详细介绍了电致变色技术——当电流作用时，材料会改变颜色或透明度。

杜克大学机械工程和材料科学助理教授Po-Chun Hsu说：“我们展示了第一个可以在太阳能加热和辐射冷却之间切换的电致变色装置。我们的电致变色调谐方法没有任何移动部件，而且可以连续调谐。”

由电致变色玻璃制成的智能窗是一种相对较新的技术，它利用电致变色反应将玻璃从透明变为不透明，并在一眨眼的时间内恢复。虽然有许多方法可创造这种现象，但它们都需要将一种电反应材料夹在两层薄薄的电极之间，并在它们之间传递电流。这一技术对于可见光来说很难实现，在考虑到中红外光(辐射热)时就更加困难了。

在这篇论文中，科学家展示了一个薄薄的装置，它能与两种光谱的光互动，同时在被动加热和冷却模式之间切换。在加热模式下，该装置变暗以吸收太阳光并阻止中红外光的泄漏。在冷却模式下，变暗的窗状层被清除，同时露出一面反射阳光的镜子，让来自装置后面的中红外光消散。

由于镜子对可见光不透明，该装置不会取代家庭或办公室的窗户，但它可能被用于其他建筑表面。

该研究论文题为"Ultra-Wideband Transparent Conductive Electrode for Electrochromic Synergistic Solar and Radiative Heat Management"，已发表在ACS Energy Letters期刊上。主要作者为Yunfei Rao。