【加拿大都市網】維持房屋室內溫度需要消耗大量能源，占發達國家能源預算的20-40%，而窗戶的類型對供暖和製冷效率至關重要。
來自賓夕法尼亞州匹茲堡大學和牛津大學的研究人員現在提出了一種新的「智能窗戶」設計，可以在冬天收集太陽能為房屋供暖，在夏天反射太陽能使房屋保持涼爽。
「主要的創新是這些窗戶可以根據季節的需要改變，」匹茲堡大學電子和電腦工程的助理教授 Nathan Youngblood解說，「它們在冬天吸收太陽的近紅外光，並將其轉化為建築內部的熱量。在夏季，太陽可以被反射而不是被吸收。」
據說，這種原型薄膜由一堆不到300納米厚的光學材料組成，其中有一層非常薄的活性層，它可以吸收太陽光線的不可見波長，並將其作為熱量釋放出來。同樣的材料也可以被「切換」，這樣它就可以把那些波長的光轉換掉。這種材料可以進行更精確的溫度控制，比如30%的材料會將熱量帶走，而70%的材料會吸收和釋放熱量。
研究人員利用調諧不可見波長的傳輸或反射方式來調節溫度。他們估計，使用這些智能窗戶——包括控制膠片所需的能源——每年將比一般家庭使用的雙層玻璃窗節省20 – 34%的能源消耗。
為了製作和測試他們的原型，研究人員與Bodle Technologies和Eckersley O』callaghan這兩家公司合作，前者是一家專門生產超薄反射薄膜的公司，可以通過控制顏色和光線來發揮顯示器的功能，而Eckersley O』callaghan是一家領先的工程和建築公司，還有的合作夥伴是薄膜公司 Plasma App。
Bodle科技公司首席執行官Peiman Hosseini說：「這項工作展示了相變材料(Phase Change Materials，PCM)的另一個有趣的光電應用，有可能顯著改善我們的日常生活。而基於PCM的可調塗層玻璃面板的商業化仍有許多重大挑戰有待克服。然而，這些初步結果證明，未來的發展道路是肯定的。我相信這項技術應該成為未來應對氣候變化的整體政策方法的一部分。」
圖片: University of Pittsburgh、Rice University
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