智能窗帘:通过自然光触发的可变形遮阳装置与变色材料的协同作用,实现自发的太阳能调节

《Advanced Materials》:Smart Curtains for Spontaneous Solar Modulation via Natural Light-Triggered Deformable Shading and Chromogenic Synergy

【字体: 时间:2025年10月09日 来源:Advanced Materials 26.8

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  智能窗帘通过刺激响应变色纳米线与光热驱动器协同工作,利用细菌纤维素与聚乙烯的热膨胀系数差异实现低光卷曲、强光展开,太阳能调制效率达92%,温度降幅超6°C,可直接安装于现有窗框,有效节能。

  

摘要

智能窗户采用响应刺激的显色材料制成,能够调节窗户对阳光的透明度,从而控制室内温度。这项技术的广泛应用可以提高室内舒适度并有效降低能源消耗。然而,由于这些材料本身的光学特性,固态智能窗户中的显色材料仍会吸收阳光,导致房间过度冷却和温度不稳定。本文将响应刺激的显色纳米线(NWs)与光热执行器结合,制造出具有宏观变形功能的智能窗帘。执行器中细菌纤维素与聚乙烯之间的热膨胀系数差异使得智能窗帘在光线较弱时保持卷曲状态(关闭状态),而在强光照射下展开(开启状态)。显色纳米线(热致变色或光致变色纳米线)的协同作用进一步提升了窗户的调光效率。当智能窗帘卷起时,大量阳光可以透过普通窗户(92.0%的太阳辐射)进入室内用于加热;通过调节太阳辐射,智能窗帘可使室内温度降低超过6.0°C,其中热致变色智能窗帘的降温效果为6.0°C,光致变色智能窗帘的降温效果为7.9°C。此外,这些智能窗帘可以直接安装在建筑框架上,无需更换原有的窗户。这些结果证明了智能窗帘的可行性,为可持续建筑技术的发展迈出了重要一步。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

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