由 NTU 研究人員開發(fā)并在頂級科學(xué)期刊《科學(xué)》上報道，這種首創(chuàng)的玻璃通過在加熱和冷卻之間切換來自動響應(yīng)不斷變化的溫度。
自適應(yīng)玻璃是使用二氧化釩納米粒子復(fù)合材料、聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 和低輻射涂層開發(fā)的，形成獨特的結(jié)構(gòu)，可以同時調(diào)節(jié)加熱和冷卻。
新開發(fā)的玻璃沒有電子元件，通過利用負責(zé)加熱和冷卻的光譜來工作。
在夏季，玻璃會抑制太陽加熱(近紅外光)，同時促進輻射冷卻(長波紅外線)——熱量通過表面向寒冷的宇宙發(fā)射的一種自然現(xiàn)象——以冷卻房間。在冬天，它會相反地加熱房間。
在使用紅外攝像機進行可視化結(jié)果的實驗??室測試中，玻璃允許在各種條件下(室溫 - 70°C 以上)發(fā)出受控量的熱量，證明其能夠?qū)Σ粩嘧兓奶鞖鈼l件做出動態(tài)反應(yīng)。
新玻璃可調(diào)節(jié)加熱和冷卻
窗戶是建筑物設(shè)計中的關(guān)鍵部件之一，但也是最節(jié)能、最復(fù)雜的部分。根據(jù)美國能源部提供的數(shù)據(jù)估計，僅在美國，建筑物中與窗戶相關(guān)的能源消耗(加熱和冷卻)每年約占其主要能源使用總量的 4%。[1]
雖然其他地方的科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出可持續(xù)的創(chuàng)新來緩解這種能源需求——例如使用低輻射涂層來防止熱傳遞和電致變色玻璃通過著色來調(diào)節(jié)太陽能傳輸進入房間——但沒有一種解決方案能夠同時調(diào)節(jié)加熱和同時冷卻，直到現(xiàn)在。
該研究的首席研究員、南洋理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院(MSE)的龍毅博士說：“當(dāng)今大多數(shù)節(jié)能窗戶都解決了可見光和近紅外太陽光引起的太陽能熱增益部分。然而，研究人員經(jīng)常忽視長波長紅外線中的輻射冷卻。雖然專注于輻射冷卻的創(chuàng)新已用于墻壁和屋頂，但這種功能在冬季變得不受歡迎。我們的團隊首次展示了一種可以對兩種波長做出良好響應(yīng)的玻璃，這意味著它可以不斷自我調(diào)整以應(yīng)對所有季節(jié)的溫度變化。”
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