在大夏天將汽車(chē)停在陽(yáng)光下的人都知道，一坐進(jìn)車(chē)?yán)锞秃盟七M(jìn)入了烤箱。這是因?yàn)椴ＡТ霸谧岅?yáng)光射入時(shí)表現(xiàn)非常好，但讓熱量散發(fā)出去時(shí)卻讓人想跺腳。

現(xiàn)在，杜克大學(xué)的工程師們開(kāi)發(fā)出了類(lèi)似于智能窗的技術(shù)，只要按一下開(kāi)關(guān)，就能在收集陽(yáng)光熱量和讓物體冷卻之間切換。這種方法可減少暖通空調(diào)消耗的能源，僅在美國(guó)就有可能減少近20%的能源使用。

10月14日發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)能源通訊》雜志上的一篇論文詳細(xì)介紹了電致變色技術(shù)——當(dāng)電流作用時(shí)，材料會(huì)改變顏色或透明度。

杜克大學(xué)機(jī)械工程和材料科學(xué)助理教授Po-Chun Hsu說(shuō)：“我們展示了第一個(gè)可以在太陽(yáng)能加熱和輻射冷卻之間切換的電致變色裝置。我們的電致變色調(diào)諧方法沒(méi)有任何移動(dòng)部件，而且可以連續(xù)調(diào)諧。”

由電致變色玻璃制成的智能窗是一種相對(duì)較新的技術(shù)，它利用電致變色反應(yīng)將玻璃從透明變?yōu)椴煌该?，并在一眨眼的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)。雖然有許多方法可創(chuàng)造這種現(xiàn)象，但它們都需要將一種電反應(yīng)材料夾在兩層薄薄的電極之間，并在它們之間傳遞電流。這一技術(shù)對(duì)于可見(jiàn)光來(lái)說(shuō)很難實(shí)現(xiàn)，在考慮到中紅外光(輻射熱)時(shí)就更加困難了。

在這篇論文中，科學(xué)家展示了一個(gè)薄薄的裝置，它能與兩種光譜的光互動(dòng)，同時(shí)在被動(dòng)加熱和冷卻模式之間切換。在加熱模式下，該裝置變暗以吸收太陽(yáng)光并阻止中紅外光的泄漏。在冷卻模式下，變暗的窗狀層被清除，同時(shí)露出一面反射陽(yáng)光的鏡子，讓來(lái)自裝置后面的中紅外光消散。

由于鏡子對(duì)可見(jiàn)光不透明，該裝置不會(huì)取代家庭或辦公室的窗戶，但它可能被用于其他建筑表面。

該研究論文題為"Ultra-Wideband Transparent Conductive Electrode for Electrochromic Synergistic Solar and Radiative Heat Management"，已發(fā)表在ACS Energy Letters期刊上。主要作者為Yunfei Rao。