央廣網(wǎng)北京7月24日消息（總臺(tái)中國(guó)之聲記者劉夢(mèng)雅）據(jù)中央廣播電視總臺(tái)中國(guó)之聲報(bào)道，當(dāng)前正值炎炎夏日，為了營(yíng)造適宜居住的室內(nèi)環(huán)境，人們往往依賴空調(diào)來(lái)降低室內(nèi)溫度，溫度雖然降下來(lái)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(guò)度使用是實(shí)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(shí)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(guò)阻擋太陽(yáng)光對(duì)室內(nèi)的長(zhǎng)時(shí)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(shí)還能減少碳排放。

　　近期，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)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(dòng)態(tài)調(diào)控太陽(yáng)光輻射的智能窗戶，在調(diào)控輻射的同時(shí)，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(lái)幫助調(diào)節(jié)室溫，減少對(duì)空調(diào)的依賴，也成為一個(gè)有效的新思路。論文通訊作者、中國(guó)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(shí)現(xiàn)在炎熱天氣里持續(xù)阻擋強(qiáng)烈太陽(yáng)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(yáng)輻射進(jìn)入室內(nèi)，營(yíng)造溫暖的環(huán)境。

　　劉建偉說(shuō)：“現(xiàn)在全球大概有20%的能源消耗用來(lái)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(kāi)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(duì)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(guò)透明和不透明兩種光學(xué)狀態(tài)間的切換來(lái)調(diào)控太陽(yáng)光輻射。不過(guò)，這種方法缺乏對(duì)太陽(yáng)光中不同波段的區(qū)分度和選擇性，在阻擋更多太陽(yáng)光輻射的同時(shí)，可見(jiàn)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(duì)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(yáng)光中760-1360納米波段的近紅外光，而不會(huì)過(guò)多影響到400-760納米波段的可見(jiàn)光。

　　劉建偉說(shuō)：“我們利用了一些功能納米材料，把太陽(yáng)光中發(fā)熱的那部分進(jìn)行攔截和吸收。因?yàn)樘?yáng)光中的可見(jiàn)光波段非常窄，我們讓可見(jiàn)光波段的這些光全部透進(jìn)來(lái)，這樣看起來(lái)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(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度？其實(shí)，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(huì)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(duì)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(shuō)：“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(guò)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(jì)會(huì)影響到宏觀上的效果，在保證透過(guò)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(jià)廉”，有望為節(jié)能減排添磚加瓦

　　通過(guò)建筑物能源功耗仿真模擬，研究人員對(duì)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(lèi)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(lái)更加明顯的能耗節(jié)省。

　　劉建偉說(shuō)：“我們做了一個(gè)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(shuō)，室外如果特別炎熱，氣溫將近35℃，如果不開(kāi)空調(diào)，室內(nèi)溫度只有30℃左右。”

　　那么，具備如此立竿見(jiàn)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(lái)，研究團(tuán)隊(duì)將開(kāi)展更進(jìn)一步的效果研究和材料開(kāi)發(fā)，爭(zhēng)取早日為建筑行業(yè)的節(jié)能減排“添磚加瓦”。

　　劉建偉說(shuō)：“我們的科研團(tuán)隊(duì)會(huì)在這個(gè)方向上繼續(xù)耕耘。第一，讓它更加實(shí)用化，至少要做成一個(gè)十幾平方米的辦公室模型，研究具體的降溫情況。第二，開(kāi)發(fā)一些新的材料體系，讓它在可見(jiàn)光波段透過(guò)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?yàn)樗某杀颈容^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(huì)降低。”