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多层"液体窗"技术可帮助建筑节约能源

文章来源：新能源网更新时间：2023-02-03 16:09:54

现有的"智能"窗户可以通过电子方式在让阳光通过或阻挡阳光之间切换。然而，一种新的多层玻璃可以被设置为几种节能的光过滤模式。通过调整现有光致变色窗上玻璃的不透明度，用户可以控制有多少阳光通过窗户进入房间。在大多数情况下，玻璃部分阻挡阳光的可见光谱--使房间不至于太亮--同时阻挡其红外光谱，使房间不至于太热。

然而，在炎热的夏天，人们可能想要可见光的亮度，但不想要红外线的热量。在冬天，他们可能两者都想要。此外，他们可能希望软化可见光，这样他们就不必整天都眯着眼睛。这就是新的"液体窗口"的用处。

这种窗户由本-哈顿教授领导的多伦多大学的一个科学家团队开发，其灵感来自鱿鱼、墨鱼和磷虾的变色皮肤。这些动物能够在其皮肤下的细胞中移动色素，在透明和不透明的状态之间来回变化。

去年，研究人员宣布了一种可着色的窗户，其灵感来自于这种能力。液体窗的原型将这一概念进一步推进，它结合了多个透明塑料的堆叠片，其中每一个都有一个毫米厚的微通道网络贯穿其中。

通过将含有不同颜料（或其他分子）的液体泵入或泵出每张板材的通道，就有可能为整个窗户选择不同的光学质量组合。

例如，通过将可见光阻隔的颜料从一个片材中抽出，同时将红外线阻隔的颜料抽入另一个片材中，窗口可以被设置为让可见光通过，同时阻隔红外线。此外，将光扩散颜料抽入或抽出另一张纸，可以调整房间内可见光的柔和程度。

利用基于原型性能的计算机模型，科学家们估计，即使液体窗户只用于调节红外光的传输，建筑物每年的加热、冷却和照明能源消耗也会减少约25%。如果这些窗户也被用来控制可见光，这个数字将跃升至约50%。

"建筑物使用大量的能源来加热、冷却和照亮它们内部的空间，"多伦多大学最近毕业的拉斐尔-凯说，他是关于这项研究的一篇论文的主要作者。"如果我们能从战略上控制进入我们建筑物的太阳能的数量、类型和方向，我们就能大规模地减少我们要求加热器、冷却器和灯所做的工作。"

这篇论文最近发表在PNAS杂志上。

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