央廣網(wǎng)北京7月24日消息（總臺中國之聲記者劉夢雅）據(jù)中央廣播電視總臺中國之聲報道，當(dāng)前正值炎炎夏日，為了營造適宜居住的室內(nèi)環(huán)境，人們往往依賴空調(diào)來降低室內(nèi)溫度，溫度雖然降下來了，但卻容易造成大量的能源消耗和溫室氣體排放。

　　在建筑物中，減少空調(diào)、暖氣等室內(nèi)溫控設(shè)備的過度使用是實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的重要途徑之一。降低室內(nèi)溫度，其實還有一種新的思路，那就是在建筑物中安裝智能化的節(jié)能窗戶，通過阻擋太陽光對室內(nèi)的長時間直射，延緩室內(nèi)溫度的升高，就能夠降低空調(diào)的使用頻率，在節(jié)約用電的同時還能減少碳排放。

　　近期，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)科研團(tuán)隊基于納米技術(shù)，提出了一種智能窗戶制備的新策略，創(chuàng)制出一種可以動態(tài)調(diào)控太陽光輻射的智能窗戶，在調(diào)控輻射的同時，還能夠“隔熱不隔光”，最大化保證室內(nèi)光線充足。這種智能窗戶如此神奇的功能是如何產(chǎn)生的？

　　玻璃如何做到“隔熱不隔光”？

　　空調(diào)是建筑環(huán)境中的耗能大戶，空調(diào)能耗占據(jù)了建筑能耗的一半以上。除了從空調(diào)本身的節(jié)能策略入手之外，讓智能窗戶來幫助調(diào)節(jié)室溫，減少對空調(diào)的依賴，也成為一個有效的新思路。論文通訊作者、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授劉建偉介紹，理想中的智能窗戶可以實現(xiàn)在炎熱天氣里持續(xù)阻擋強(qiáng)烈太陽光照射，維持室內(nèi)的涼爽；而在寒冷天氣里又盡可能讓太陽輻射進(jìn)入室內(nèi)，營造溫暖的環(huán)境。

　　劉建偉說：“現(xiàn)在全球大概有20%的能源消耗用來讓人們生活工作得更舒適，比如冬天需要加熱，夏天需要降溫。夏天特別熱，能不能使用一些智能的玻璃代替一部分空調(diào)的使用？比如空調(diào)只需要開到28℃，產(chǎn)生的制冷效果就相當(dāng)于26℃，空調(diào)每降低一度對全球能源布局的影響都非常大。”

　　現(xiàn)如今人們嘗試制造的智能窗戶，主要著重于改變窗戶玻璃的色彩，通過透明和不透明兩種光學(xué)狀態(tài)間的切換來調(diào)控太陽光輻射。不過，這種方法缺乏對太陽光中不同波段的區(qū)分度和選擇性，在阻擋更多太陽光輻射的同時，可見光也一并被“拒之窗外”，影響了室內(nèi)采光照明。如何達(dá)到“隔熱不隔光”的效果？劉建偉介紹，研究團(tuán)隊從特殊納米材料入手，合成并混合了不同尺寸的一維金（Au）納米棒，制成的納米涂層可以選擇性地吸收太陽光中760-1360納米波段的近紅外光，而不會過多影響到400-760納米波段的可見光。

　　劉建偉說：“我們利用了一些功能納米材料，把太陽光中發(fā)熱的那部分進(jìn)行攔截和吸收。因為太陽光中的可見光波段非常窄，我們讓可見光波段的這些光全部透進(jìn)來，這樣看起來玻璃還是很透明的。”

　　納米材料的神奇遠(yuǎn)不止于此，是否有可能變得更加“智能”，可以根據(jù)環(huán)境溫度的變化來動態(tài)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度？其實，納米材料的性質(zhì)并不是一成不變的，一些納米材料可以發(fā)生相變，相變材料的導(dǎo)熱性、透光性會隨著條件的不同而發(fā)生變化。劉建偉介紹，就像宏觀世界中組裝機(jī)器一樣，研究團(tuán)隊將多種納米相變材料進(jìn)行排列組裝，使材料的透光性和變色性能夠隨著環(huán)境溫度的不同而發(fā)生變化。

　　劉建偉說：“這樣的納米材料比我們的頭發(fā)絲還細(xì)幾千倍，就像裝配飛機(jī)的零部件，我們通過界面組裝的方式進(jìn)行自組裝，并進(jìn)行定向排列。組裝之后，微觀層次上精妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計會影響到宏觀上的效果，在保證透過率的基礎(chǔ)之上，使其能夠智能地調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。”

　　“物美價廉”，有望為節(jié)能減排添磚加瓦

　　通過建筑物能源功耗仿真模擬，研究人員對比了安裝普通玻璃窗戶和智能窗戶建筑物的全年能源消耗情況。結(jié)果顯示，在不同氣候類型的地區(qū)中，相較于普通玻璃窗戶，這種新型智能窗戶可以在炎熱的月份帶來更加明顯的能耗節(jié)省。

　　劉建偉說：“我們做了一個小房子的模型，在小房子上安裝了智能窗戶，它的控溫效果能夠使得室內(nèi)溫度在不用空調(diào)的情況下降低3℃至5℃。也就是說，室外如果特別炎熱，氣溫將近35℃，如果不開空調(diào)，室內(nèi)溫度只有30℃左右。”

　　那么，具備如此立竿見影降溫效果的智能窗戶距離投入應(yīng)用還有多遠(yuǎn)？劉建偉表示，接下來，研究團(tuán)隊將開展更進(jìn)一步的效果研究和材料開發(fā)，爭取早日為建筑行業(yè)的節(jié)能減排“添磚加瓦”。

　　劉建偉說：“我們的科研團(tuán)隊會在這個方向上繼續(xù)耕耘。第一，讓它更加實用化，至少要做成一個十幾平方米的辦公室模型，研究具體的降溫情況。第二，開發(fā)一些新的材料體系，讓它在可見光波段透過率幾乎為100%。我們希望以后絕大多數(shù)的高層建筑里面能有我們的產(chǎn)品，因為它的成本比較低。一平方米大小的一塊玻璃加上鍍膜工藝，成本可能是幾十元人民幣，如果大規(guī)模應(yīng)用，成本可能還會降低。”