NTU-Self-adaptive-glass-2.jpg

新加坡:科学家声称已经开发出一种窗户涂层,可以根据温度变化在加热和冷却之间切换。

由新加坡南洋理工大学 (NTU) 科学家领导的国际研究小组表示,将这种材料涂在玻璃窗板上时,可以有效地适应世界不同气候区的房间供暖或制冷,有助于减少能源使用。

自适应玻璃是使用多层二氧化钒纳米粒子复合材料、透明热塑性PMMA和低辐射涂层开发的,形成了一种可以同时调节加热和冷却的新型结构。

这种玻璃没有电子元件,通过利用负责加热和冷却的光谱来工作。在夏季,玻璃可以抑制太阳能加热(近红外光),同时促进辐射冷却(长波红外光)。在冬天,它会相反地加热房间。

据说使用红外摄像机的实验室测试表明,玻璃允许在各种条件下(室温 - 70°C 以上)释放受控量的热量,证明其能够对不断变化的天气条件做出动态反应。

该团队认为,虽然其他地方的科学家已经开发出可持续的创新,例如防止热传递的低辐射涂层和通过着色来调节太阳能传输进入房间的电致变色玻璃,但没有一种解决方案能够在同时,直到现在。

NTU-University-Singapore.jpg

首席研究员龙毅博士(中)与同事孟云博士(左)和王善成博士

“如今,大多数节能窗户都解决了由可见光和近红外阳光引起的太阳能热增益部分。然而,研究人员经常忽视长波长红外线中的辐射冷却。虽然专注于辐射冷却的创新已用于墙壁和屋顶,但这种功能在冬天变得不受欢迎,”南大材料科学与工程学院 (MSE) 的龙毅博士和该研究的首席研究员说。

“我们的团队首次展示了一种可以对两种波长做出良好响应的玻璃,这意味着它可以不断地自我调节以对所有季节的温度变化做出反应。”

科学家们还使用覆盖全球所有人口稠密地区的七个气候区的气候数据模拟来测试他们发明的节能性能。在模拟的中型办公楼中,发现暖季和冷季的整体节能性能比市售的低辐射玻璃高 9.5%。

NTU-Self-adaptive-glass-1.jpg

玻璃的加热和冷却性能可以定制,以满足市场和地区的需求,只需调整层叠在玻璃面板上的特殊纳米复合涂层的结构和成分。

这项创新已申请新加坡专利。下一步,研究团队的目标是通过设计纳米复合涂层来实现更高的节能性能。国际研究团队还包括来自中国南京工业大学的科学家。该研究得到了新加坡-HUJ 研究与企业联盟 (SHARE)、卓越研究和技术企业校园 (CREATE) 计划、教育部长研究基金 Tier 1 和中新国际联合研究所的支持。

Tags: none

我有个想法