由美國和西班牙分子和材料學家組成的研究團隊14日說,他們用能夠改變光波的奈米晶體,製造一種供窗戶使用的透明薄膜,用以調節進入屋子的熱力和光線。
研究報告共同作者,加州勞倫斯‧柏克萊國家實驗室的米利容(DeliaMilliron)說,科學界早就發展出智慧窗戶,以及利用電荷改變顏色或透明程度的電致變色窗戶,不過新研究首次對熱力和光線提供統合控制。
在「自然」期刊發表的研究報告說,新的窗戶設計採用一種電化學電池,並用電解液把兩層玻璃隔開。有一層玻璃貼上奈米薄膜製造電極,用以把電荷傳送到另一層玻璃上的反電極。
如果不通電流,窗戶會保持透明。一旦通電,電荷會使薄膜上的奈米粒子開始阻擋熱波,可是窗戶仍保持透明。加強電流會使光線也遭到阻擋。
為這項研究報告發表評論的德州大學工程師柯格爾(Brian Korgel)說,住宅和辦公樓宇占美國所消耗能源的40%,以及與能源有關的30%碳氣排放。
他說,要節省能源,必須用新的材料加強控制建築物的熱力和光線需求,而新研究為發展這種材料邁出一大步。
但是,這種材料要派上實際用途,還得解決一些問題,包括尋找材料取代反電極所使用的高度易燃鋰金屬,以及尋找固態電極。
柯格爾說,製造電致變色窗戶的材料,會比傳統窗戶材料昂貴,必須用節省能源和開支來平衡。
米利容說,新材料是針對建築物所設計,不過也可能用於汽車和飛機窗戶。
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