據(jù)《光子能源雜志》最新發(fā)表的一項研究稱，以色列內(nèi)蓋夫本-古里安大學科學家開發(fā)出一種將液晶和納米多孔微粒相結(jié)合的新方法，從而創(chuàng)造出一種能同時控制可見光和紅外輻射的智能窗戶技術(shù)。
混合智能窗戶在夏季反射紅外光，在冬季透射紅外光，同時控制能見度，以節(jié)省能源并保護隱私。混合單元結(jié)構(gòu)結(jié)合了圖案化二氧化釩和帶有納米多孔微粒的液晶。圖片來源：《光子能源雜志》
智能窗戶正成為節(jié)能與可持續(xù)建筑設計中的熱點。這些窗戶能動態(tài)調(diào)整自身屬性以控制光線和熱量，在提升舒適度的同時降低能耗。盡管傳統(tǒng)智能窗戶技術(shù)在管理熱量或光線方面已卓有成效，但在同時控制可見光和紅外輻射方面仍存在局限。新研究推出了一種創(chuàng)新解決方案，有望克服這些挑戰(zhàn)，帶來更高效、更多功能的智能窗戶系統(tǒng)。
此次，研究團隊在一種特殊的向列型液晶材料中加入了少量納米多孔微粒。這些微粒仿佛為液晶材料注入了新活力，使其能迅速變換透明度，成為能根據(jù)需要調(diào)整透明度的智能薄膜。
為進一步提升性能，研究團隊還在智能窗戶系統(tǒng)中引入了一種特別的二氧化釩（VO2）超材料表面，該表面是采用超短脈沖激光對VO2薄膜進行圖案化處理而成，使系統(tǒng)能響應電壓或溫度的變化，自動調(diào)節(jié)其透明度。這樣，它就能有效控制室內(nèi)光線和熱量的傳遞。
圖案化的VO2層有兩個重要用途：一是調(diào)整液晶排列方式以改善其功能，二是增強窗戶阻擋紅外輻射的能力。加入納米多孔微粒還有助于提高系統(tǒng)的響應速度，同時減少所需材料量。由此制成的智能窗戶系統(tǒng)為管理熱量和室內(nèi)可見度提供了一種高速、低能耗的解決方案，標志著下一代智能窗戶技術(shù)的重要進步。
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