这种智能窗户竟然能够阻挡90%的热量!


材料牛注:新加坡A*STAR的研究人员开发了一种智能窗户,允许可见光透过,同时可以阻挡几乎90%的热量,极大地减少了能源消耗!

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A*STAR(Agency for Science, Technology and Reseach)的研究人员通过精准地调控纳米颗粒的化学组成,开发了一种适用于热带地区智能窗户的涂层。这种窗户可以阻挡太阳中的大部分红外线,而允许大部分可见光通过。

玻璃对可见光的透明性,对建筑透光来说是很常见的方法。但是由于近红外辐射能透过普通玻璃,所以通过窗户也会传入热量,从而产生温室效应。虽然在寒冷地区的人们需要热量,但是在热带地区,空调需要消耗更多的能源来保持舒适的温度。

发展智能窗户,允许大部分太阳光进入,同时隔绝近红外辐射,可以降低能源消耗,同时减少碳排放。

新加坡制造与技术研究所(Singapore Institute of Manufacturing and Technology)A*STAR研究团队的Hui Huang强调:“新加坡地处热带,空调是建筑物能量消耗的极大组成部分,即便阻止小部分热量的进入就可以节约很多能量。”

Huang和他的团队通过在玻璃上涂覆掺杂了少量锑的氧化锡纳米颗粒,研制出了这种智能窗户。通过调节纳米颗粒中锑的浓度,可以优化玻璃吸收近红外辐射的能力。

Huang说:“我们的红外屏蔽层是尺寸为10nm的锑掺杂氧化锡纳米颗粒组成的,可以屏蔽90%的近红外辐射,同时允许超过80%的可见光进入,其效果远好于商业化的锑掺杂氧化锡纳米粉末。值得一提的是,低掺杂氧化锡纳米晶体的红外屏蔽能力两倍于商业化的高掺杂氧化锡纳米粉末。”

研究团队采用溶液热合成法制备了这种纳米颗粒,其前躯体溶液在高压釜中加热。这种热合成法可以在较低的温度下进行,并且可以精确控制纳米颗粒的尺寸,这对于不同波长的选择性透过至关重要。

这项研究已经引起了工业界的注意。Huang表示,支持这个项目的当地玻璃企业已经考虑为这项技术申请专利。并且,这项涂覆技术还可能被应用于现有的玻璃。

原文链接:A coating that blocks 90 per cent of the heat from sunlight could be used to develop smart windows

本文由编辑部杨浩提供素材,葛咏编译,万鑫浩审核,点我加入材料人编辑部

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