智能窗薄膜切换热量收放 冬暖夏凉节能逾30%

［星岛综合报道］维持房屋室内温度需要消耗大量能源，占发达国家能源预算的20-40%，而窗户的类型对供暖和制冷效率至关重要。

来自宾夕法尼亚州匹兹堡大学和牛津大学的研究人员现在提出了一种新的“智能窗户”设计，可以在冬天收集太阳能为房屋供暖，在夏天反射太阳能使房屋保持凉爽。

“主要的创新是这些窗户可以根据季节的需要改变，”匹兹堡大学电子和电脑工程的助理教授 Nathan Youngblood解说，“它们在冬天吸收太阳的近红外光，并将其转化为建筑内部的热量。在夏季，太阳可以被反射而不是被吸收。”

据说，这种原型薄膜由一堆不到300纳米厚的光学材料组成，其中有一层非常薄的活性层，它可以吸收太阳光线的不可见波长，并将其作为热量释放出来。同样的材料也可以被“切换”，这样它就可以把那些波长的光转换掉。这种材料可以进行更精确的温度控制，比如30%的材料会将热量带走，而70%的材料会吸收和释放热量。

研究人员利用调谐不可见波长的传输或反射方式来调节温度。他们估计，使用这些智能窗户——包括控制胶片所需的能源——每年将比一般家庭使用的双层玻璃窗节省20 - 34%的能源消耗。

为了制作和测试他们的原型，研究人员与Bodle Technologies和Eckersley O’callaghan这两家公司合作，前者是一家专门生产超薄反射薄膜的公司，可以通过控制颜色和光线来发挥显示器的功能，而Eckersley O’callaghan是一家领先的工程和建筑公司，还有的合作伙伴是薄膜公司 Plasma App。

Bodle科技公司首席执行官Peiman Hosseini说：“这项工作展示了相变材料(Phase Change Materials，PCM)的另一个有趣的光电应用，有可能显著改善我们的日常生活。而基于PCM的可调涂层玻璃面板的商业化仍有许多重大挑战有待克服。然而，这些初步结果证明，未来的发展道路是肯定的。我相信这项技术应该成为未来应对气候变化的整体政策方法的一部分。”

图片: University of Pittsburgh、Rice  University

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