KAIST发明三模式智能窗 可使室内温度降低27°C并消除城市眩光

盖世汽车讯 建筑行业约占全球能源消耗的40%，而通过窗户进入的热量已被确定为造成供暖和制冷能源浪费的主要原因。

据外媒报道，韩国科学技术研究院（KAIST）的一个研究团队成功开发出一种“行人友好型智能窗户”技术，不仅可以减少城市建筑的供暖和制冷能耗，还可以解决城市生活中长期存在的“光污染”问题。

图片来源：KAIST

KAIST化学与生物分子工程系Hong Chul Moon教授的研究团队开发出一种“智能窗技术”，该技术允许用户根据自己的意图控制进入窗户的光线和热量，并有效中和来自外部光源的眩光。这项研究的成果发表在期刊《ACS Energy Letters》上。

最近，主动式智能窗技术备受关注，该技术能够根据用户操作自由调节光线和热量。与被动响应温度或光线变化的传统窗户不同，这是一种可以通过电信号实时控制的下一代窗户系统。

该研究团队开发的新一代智能窗技术——可逆电沉积电致变色镜（RECM）是一种基于单结构电致变色器件的智能窗系统，可主动控制可见光和近红外光（热）的透射率。

特别是，通过与电致变色材料的结合应用，有效抑制了传统金属沉积智能窗中存在的外部反射光引起的眩光现象，从而实现了适用于建筑外墙的“行人友好型智能窗”。

本研究开发的RECM系统根据电压控制可运行三种模式。

• 模式I（透明模式）有利于在冬季允许阳光进入室内空间，因为它像普通玻璃一样同时透射光和热。

• 在模式II（彩色模式）下，普鲁士蓝（PB）和DHV+•化学物质通过氧化还原反应生成，使窗户变成深蓝色。在这种状态下，光线被吸收，只有部分热量被传输，从而在保护隐私的同时，实现适当的室内温度控制。

• 模式III（着色沉积模式）是指银（Ag+）离子在电极表面还原沉积，反射光和热。同时，着色材料吸收反射光，有效阻挡外部行人的眩光。

研究团队利用微缩模型房屋进行实验，验证了RECM技术的实际室内降温效果。

当安装传统玻璃窗时，室内温度在45分钟内升至58.7°C。相反，当RECM在模式III下运行时，温度降至31.5°C，降温效果约为27.2°C。

此外，由于每个状态转换仅通过电信号即可实现，因此它被视为一种主动智能技术，能够根据季节、时间和预期用途进行即时响应。

本研究的通讯作者、韩国科学技术研究院（KAIST）的Hong Chul Moon教授表示：“这项研究超越了现有仅限于可见光控制的智能窗户技术，提出了一个真正的智能窗户平台，它不仅全面考虑了室内主动热控制，还充分考虑了行人的视觉安全。该平台预计将应用于从城市建筑到车辆和火车等各种领域。”