你可能聽說(shuō)過(guò)電致變色窗或太陽(yáng)鏡，它們可以通過(guò)電子方式在透明和有色狀態(tài)之間切換。那么，同樣的技術(shù)已被應(yīng)用于一種新材料，如果安裝在建筑物的外墻上，它既可以加熱也可以冷卻。

盡管它們的工作方式并不完全相同，但電致變色設(shè)備通常包含兩層薄而透明的電極材料，中間夾著一種電致反應(yīng)材料。后一種材料在默認(rèn)情況下是透明的，但當(dāng)電流在電極層之間流動(dòng)時(shí)就會(huì)變暗。

由北卡羅來(lái)納州杜克大學(xué)的科學(xué)家開發(fā)的這種新材料以類似的方式工作。它包含了兩個(gè)由石墨烯制成的電極層，每個(gè)電極層的一側(cè)都沉積了一個(gè)金格子以此來(lái)提高其導(dǎo)電性。在這些層之間則是含有金屬納米顆粒的液體電解質(zhì)。在材料的底部是一層反射性物質(zhì)--換句話說(shuō)，是一面鏡子。

當(dāng)電流在電極之間流動(dòng)時(shí)，納米粒子通過(guò)聚集在頂部電極附近作出反應(yīng)。這導(dǎo)致電解質(zhì)變成黑色，因此它吸收并捕獲進(jìn)入的太陽(yáng)光的可見光和近紅外光譜。該材料則因此而加熱，從而使其能夠增加建筑物現(xiàn)有的加熱系統(tǒng)。

當(dāng)電流被逆轉(zhuǎn)時(shí)，電解質(zhì)中的納米顆粒散開使其變成透明進(jìn)而露出底層的鏡子。這面鏡子將陽(yáng)光從材料上反射開來(lái)，此外，它還允許任何可能被困在后面的近紅外光(熱量)流出。通過(guò)這種方式，它能幫助建筑物保持涼爽。值得注意的是，反射層是不透明的，所以這種材料不能作為窗戶玻璃使用。

科學(xué)家們現(xiàn)在正在進(jìn)一步開發(fā)這項(xiàng)技術(shù)，包括增加它在透明和不透明狀態(tài)之間來(lái)回循環(huán)的次數(shù)--它目前只能這樣做約24次就會(huì)失去效率。

“我可以設(shè)想這種技術(shù)形成一種建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)或外墻以被動(dòng)地加熱和冷卻它們，這大大減少我們的HVAC[加熱、通風(fēng)和空調(diào)]系統(tǒng)必須消耗的能量，”這項(xiàng)研究的首席科學(xué)家Po-ChunHsu說(shuō)道，“我對(duì)這項(xiàng)工作很有信心，并認(rèn)為它的未來(lái)方向非常有發(fā)展前景的。”

關(guān)鍵詞： 新電 建筑物 降溫 有色狀態(tài)