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本報訊(謝詩涵朱琳)能實現(xiàn)夏冷冬暖、可雙波段自調(diào)控的智能窗，你見過嗎？日前，南京工業(yè)大學環(huán)境科學與工程學院蔣騰耀副教授與新加坡南洋理工大學、美國懷俄明大學等合作團隊，首次提出同時調(diào)控太陽光和長波紅外線兩個波段的理想智能窗戶模型。相比市售低輻射節(jié)能玻璃，這款智能窗可實現(xiàn)雙波段自響應調(diào)控，每平方米玻璃最高可達324.6兆焦的制冷/制熱節(jié)能效果，這一創(chuàng)新成果日前發(fā)表于國際頂級期刊《科學》上。

“我國建筑能源使用占總能源使用的20%以上，其中采暖、通風和空調(diào)系統(tǒng)約消耗建筑物中一半的能量，因此，減少建筑能耗已成為節(jié)能最有效且最實用的解決方案之一?！笔Y騰耀介紹，傳統(tǒng)的智能窗戶研究只是單一調(diào)控太陽光一個波段，研究團隊通過同時調(diào)控太陽光(主要包括近紅外光和可見光)的透過率和長波紅外線的發(fā)射率發(fā)現(xiàn)，太陽光和長波紅外光均可對建筑能耗起到不同程度的影響?！把芯拷Y(jié)果表明，在夏季，低太陽光透過率能夠減少由陽光引起的室內(nèi)升溫；同時具有高長波紅外發(fā)射率，以促進輻射制冷。在冬季，窗戶應具有高近紅外透過率和低長波紅外發(fā)射率以促進陽光透射和減小經(jīng)由窗戶的熱損失。”據(jù)此，團隊首次提出把長波紅外線用在節(jié)能窗戶上，提出了同時調(diào)控太陽光和長波紅外線兩個波段的理想智能窗戶模型。

為了實現(xiàn)對兩個波段的自調(diào)控，使太陽光和長波紅外光自動發(fā)揮最大節(jié)能效果，研究團隊基于此模型設(shè)計并制備了一款雙波段調(diào)控自響應智能窗。“我們采用溶液工藝在玻璃上分別涂覆熱響應鎢摻雜二氧化釩納米顆粒、聚甲基丙烯酸甲酯以及氧化銦錫涂層，構(gòu)成了一個法布里-珀羅諧振器?！笔Y騰耀介紹，該諧振器能夠?qū)ν饨鐪囟刃纬勺皂憫m應外界氣溫的變化，并實現(xiàn)同時調(diào)節(jié)太陽光(主要包括近紅外光和可見光)和長波紅外線兩個波段光譜。值得一提的是，該溫度響應結(jié)構(gòu)屬學界首創(chuàng)。

建筑節(jié)能模擬實驗顯示，此款智能窗顯示出比市售低輻射節(jié)能玻璃更優(yōu)異的節(jié)能效果。這項研究成果為智能節(jié)能建筑圍護結(jié)構(gòu)尤其是節(jié)能玻璃的發(fā)展提供了新的思路，同時也為全球節(jié)能減碳事業(yè)貢獻了獨特解決方案。未來，研究團隊還將繼續(xù)探索制備工藝放大研究及材料的耐候性、使用壽命等問題，為工業(yè)化應用提供技術(shù)支撐。