可用於玻璃窗的透明薄膜,它能隔絕約70%的太陽熱量。

爲了應對夏季高溫,辦公大樓和住宅樓的用戶往往會選擇調低空調溫度,這導致電力花銷飆升。據估計,美國空調的耗電量約佔其全部電量的6%,每年的成本約爲290億美元——而隨着全球溫度和節溫器價格的持續升高,開空調的成本還會繼續增加。

《焦耳》雜誌近日報道,美國麻省理工學院(MIT)和香港大學(HKU)的工程師們開發了一種可以用於建築物玻璃窗的隔熱膜。加裝了隔熱膜的玻璃窗,可以反射70%左右的太陽熱量。研究人員解釋說,這種薄膜在32攝氏度以下能保持高度透明狀態,當溫度超過32攝氏度,薄膜內部微粒會自主收縮,從而隔絕熱量。他們預計,如果採用隔熱薄膜覆蓋每一扇外部玻璃窗,那麼建築的空調成本或降低10%。

這種薄膜的外觀與普通塑料薄膜很相似,它的隔熱性能源於其內部微粒——微粒由相變材料製成,可在高於華氏85度的條件下產生收縮。當微粒收縮時,透明薄膜轉而呈現出磨砂外觀。因此,當酷暑來臨時,薄膜既可以被動冷卻建築,還能保證室內有充足的光線。MIT機械工程教授尼古拉斯•方(Nicholas Fang)表示,與現有的智能窗戶技術相比,他們開發的薄膜材料提供了一種更經濟、更節能的選擇。他解釋說:“目前,市面上的智能窗戶還存在很多缺陷,如隔熱效率低、能耗高,而部分電致變色窗戶的用戶體驗更難以讓人滿意,用戶爲窗戶花費了額外的錢,卻讓自己家裏的光線條件變得很糟糕。”

方的團隊對相變材料的光散射特性有較深入的研究。他試圖瞭解這種光學材料是否可以用於建築物窗戶,以被動反射太陽的大部分熱量。最終,他們選擇了一種特殊的聚合物微粒。爲了增強微粒的隔熱性能,方等還對聚合物的分子鏈進行了改進,使微粒受熱收縮時的直徑擴大到約500納米(太陽光紅外光譜區)。

未來,研究小組計劃對該薄膜進行更多測試,以調整其分子組成,並繼續提升隔熱性能。

編譯:雷鑫宇 審稿:alone 責編: 唐林芳

期刊來源:《焦耳》

原文鏈接:https://techxplore.com/news/2018-11-see-through-percent-incoming-solar.html

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