莱斯大学开发热致变色材料 可使室内温控更节能

盖世汽车讯 据外媒报道，莱斯大学（Rice University）的研究人员开发出智能材料，可以随着温度的变化调整其透明度，且在耐久性、透明度和响应性方面优于类似材料。这种新型共混聚合物可以大幅提高室内空间冷却的能源效率。

（图片来源：莱斯大学）

随着全球气温创下历史新高，对更有效的室温控制方法的需求也日益迫切。缓解这一问题的一种方法是在窗户上涂覆隔热材料，同时允许光线通过。热致变色材料就是其中一种材料，但现有材料过于昂贵且寿命短，因此不适合用于建筑物、车辆和其他应用。

在由Pulickel Ajayan领导的纳米材料实验室，莱斯大学的研究人员开发的新型盐聚体混合系统（salted polymer blend system）克服了这些挑战，有可能使热致变色材料作为节能室内空间冷却技术实现大规模部署。

莱斯大学材料科学和纳米工程博士生Sreehari Saju表示：“想象一下，随着天气变暖，窗户变得不那么透明，从而在不消耗能源的情况下保持室内凉爽。这种配方利用有机和无机成分来克服现有热致变色材料的局限性，例如寿命短和成本高。此外，这种材料的热响应可以很好地匹配现实环境需求。研究人员认为，由这种材料制成的智能窗户可以明显减少建筑物的能耗，从而对能源成本和碳排放产生明显的影响。”

研究人员将实验方法与计算模拟相结合，以了解材料在不同环境和建筑设置下的行为。例如，他们评估了这种材料在全球特定城市地区的表现，以了解其大规模部署时的潜在影响。

Ajayan小组研究人员Anand Puthirath表示：“这种方法很独特，需要精确平衡材料和技术，这是以前没有在这种组合中探索过的，这为开发智能材料提供了一条新途径。我们进行了全面的实验来表征材料特性，并进行了环境稳定性和耐久性测试，结果表明这种混合物可以超越现有的热致变色材料。”

研究人员通过将两种聚合物与一种盐混合合成了这种材料，并致力于优化成分，以在温度波动的情况下实现透明和不透明状态之间的平滑过渡。研究结果表明，这种新的热致变色混合物不仅能高效调节太阳辐射，而且非常耐用，估计寿命为60年。

莱斯大学材料科学和纳米工程学系主任Ajayan表示：“这些研究结果为热致变色材料的的耐久性和性能设定了新基准，尤其是在简单可行的系统中。这项工作解决了可持续建筑的关键挑战之一，为提高建筑能源效率提供了实用且可扩展的解决方案。”

该材料的热致变色行为是与香港中文大学电子工程系龙祎教授及其博士生王善成合作研究。