液晶智能窗来了！降温供暖按需切换

4月19日发表在《先进材料》(Advanced Materials)上的一项成果,在辐射冷却液晶智能窗构筑领域取得新研究成果。湘潭大学化学学院博士研究生邓媛为论文第一作者,湘潭大学教授谢鹤楼、北京大学教授杨槐、江西师范大学特聘教授兰若尘为共同通讯作者,湘潭大学为论文第一单位。

谢鹤楼教授课题组长期致力于有机高分子功能材料的研究。该研究中,课题组设计制备了具有紫外光热和近红外光热响应的液晶智能窗,实现了对太阳光热的自适应调控。为了将液晶智能窗的热量管理范围拓宽至中红外波段,并解决目前现有的动态辐射冷却材料响应速度慢及无法按需调控的问题,该课题组通过对高分子分散液晶基体进行设计,首次提出了一类具有超快响应特性的辐射冷却液晶智能窗(PRC PDLC),实现了辐射冷却效率的多级调控。

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多功能液晶智能窗核心部件实物图。湘潭大学 供图

为进一步实现降温和供暖的按需切换,研究团队通过将发射增强的PRC PDLC薄膜和碳纳米管沉积的低发射层进行结合,提出了一种具有主动可调辐射冷却特性和多模式采暖能力的多功能液晶智能窗(MPDLC),解决了单层PRC PDLC薄膜难以在寒冷天气实现供暖的问题。

能耗模拟证实,与商业low-E玻璃、普通玻璃、单层PRC PDLC薄膜相比,该MPDLC智能窗在全国不同气候区域内展示了全年节能潜力。

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MPDLC工作测试。湘潭大学 供图

该研究得到了国家自然科学基金面上项目、湖南省重点研发等项目资助。

相关论文信息:https://doi.org/10.1002/adma.202401869