美研制出按需透光的智能玻璃

    據(jù)物理學家組織網(wǎng)近日報道，美國勞倫斯伯克利國家實驗室借助納米結(jié)晶技術(shù)，開發(fā)出一種能讓門窗更聰明的智能玻璃。這種玻璃中嵌入了一層超薄納米涂層，可按需調(diào)整進入玻璃的光線，能做到明暗可控、冷熱可調(diào)，有望大幅降低建筑的空調(diào)和照明開支。相關(guān)研究發(fā)表在《自然》雜志上。

　　與現(xiàn)有的技術(shù)不同，該涂層可實現(xiàn)對可見光與產(chǎn)生熱量的近紅外(NIR)光的選擇性控制，以便在不同的氣候條件下最大限度地保證舒適性和節(jié)約能源。

　　新技術(shù)核心是一種經(jīng)過重新設(shè)計的電致變色材料，由氧化銦錫納米晶體和嵌入在玻璃基質(zhì)中氧化鈮組成。除了能分別控制可見光和近紅外光，采用這一技術(shù)的窗戶還能按需切換到遮光模式(同時屏蔽近紅外光和可見光)或全明模式(讓所有光線毫無阻擋地進入室內(nèi))。

　　研究人員發(fā)現(xiàn)，納米晶體在玻璃中微小區(qū)域的協(xié)同交互作用可增強電致變色效應(yīng)，這意味著可以在不犧牲性能的前提下進一步降低涂層的厚度。最關(guān)鍵的是，這種納米晶體玻璃界面的原子連接方式導(dǎo)致了玻璃基質(zhì)結(jié)構(gòu)的重排，其拓展了玻璃基體的內(nèi)部空間，使電荷的移動和進出更加容易，這也為新型電池材料的研發(fā)提供了思路。而從材料設(shè)計的角度來看，他們證明了能夠用在單一同質(zhì)材料中增加不同材料的方式來賦予其新特性。