Исследовательская группа под руководством профессора Юй Шухуна из Университета науки и технологий Китая (USTC) Китайской академии наук (CAS) предложила новую стратегию для подготовки интеллектуальных окон, которые динамически регулируют солнечное излучение, обеспечивая более эффективное окно для регулирование солнечного спектра и управление теплом в зданиях. Работа опубликована в Nature Communications.

Установка интеллектуальных окон, которые блокируют солнечное излучение и регулируют температуру в помещении , необходима для строительства энергоэффективных зданий. Существующие интеллектуальные окна в основном регулируют солнечное излучение, переключаясь между прозрачными и непрозрачными оптическими состояниями, процесс, который часто жертвует передачей некоторого видимого света, чтобы блокировать больше солнечного излучения, что влияет на внутреннее освещение. Кроме того, ограниченный отклик на раздражители затрудняет для этих умных окон динамическую или выборочную модуляцию солнечного излучения в ответ на сложные погодные изменения и индивидуальные предпочтения.

Основываясь на уникальных оптических свойствах одномерных наноматериалов, исследователи синтезировали и смешали наностержни Au с различным соотношением сторон, которые могут избирательно поглощать ближний инфракрасный свет в определенном диапазоне длин волн, не оказывая чрезмерного влияния на пропускание видимого света, тем самым обеспечивая световое освещение. в комнате. Впоследствии смеси наностержней Au разного размера были объединены с электрохромными нанопроволоками W ₁₈ O ₄₉ и проводящими нанопроволоками Ag для формирования упорядоченной сетчатой ​​структуры. Внешний вид смарт-окон существенно меняется по цвету от внешнего источника питания. Синергетический эффект этих двух факторов еще больше улучшает способность окон блокировать солнечный свет.

Используя ту же стратегию межфазной совместной сборки, исследователи подготовили термохромные интеллектуальные окна (WRT) с широким диапазоном отклика на основе совместной сборки нанопроволок W-VO 2 _с различными уровнями легирования W. Это расширяет диапазон температур срабатывания и позволяет количеству нанопроволок W-VO ₂ в термохромном состоянии изменяться в зависимости от температуры окружающей среды , тем самым динамически модулируя изменение цвета интеллектуальных окон.

Умные окна избирательно блокируют солнечное излучение и динамически регулируют температуру в помещении в зависимости от приложенного напряжения или температуры окружающей среды. И они могут сэкономить еще больше энергии в жаркие месяцы.

Это исследование значительно улучшает оптические свойства окон за счет изменения состава и структуры нескольких типов материалов, что позволяет быстро и крупномасштабно создавать интеллектуальные окна, которые можно использовать для модуляции солнечного спектра, тем самым предоставляя новые решения для проектирования, подготовки применение новых электрохромных и термохромных смарт-окон.