《Science》可伸缩热致变色掺钨据甲基丙烯酸甲酯智能窗户

前沿被动辐射冷却技术使用红外大气窗口，让外层空间成为散热的冷库。
然而，这种效果仅有助于在温暖的月份节省能源。
Wang等人和Tang等人使用掺杂钨的二氧化钒中的金属-绝缘体转变来制造窗玻璃和屋顶涂层，通过在较低温度下关闭辐射冷却来规避这个问题。
由于转变仅依赖于温度，因此这种影响也会被动地发生。
模型模拟表明，这些材料将在美国大部分气候区全年实现节能。
—BG摘要辐射冷却材料自发地向寒冷的外太空辐射长波红外线 (LWIR)，提供在炎热季节首选的冷却能力。
墙壁和屋顶的辐射冷却已被广泛探索，但很少用于窗户，窗户是建筑物中能效最低的部分之一。
该团队使用在高（εLWIR-H 为 0.61）和低（εLWIR-L 为 0.21）温度下提供不同发射率 (ε) 的溶液工艺制造了可扩展的智能窗户，以自动调节辐射冷却，同时保持发光透明度和近红外 (NIR) 调制。
这些被动和独立的可见光-NIR-LWIR 调节智能窗户能够动态辐射冷却，用于跨不同气候区的自适应应用。
图 1. RCRT 窗口的结构和概念。
图 2. RCRT 窗口的光学和热性能。
图 3. RCRT 窗口的 εLWIR 发射率调节和能耗模拟。
总结该团队使用溶液工艺制造了一个基于掺钨VO2-PMMA/间隔物/低辐射堆栈的具有可调 εLWIR 的热致变色智能窗，以满足不同气候区的动态能量需求。
窗口的 εLWIR 调制能力可以通过简单地调整间隔物厚度和 VO2 重量比和掺杂来调整。
在整个建筑的能源模拟中，RCRT 窗户在不同气候区显示出比商用低辐射玻璃更高的加热和冷却能源节约。
这种类型的技术有可能减少与供暖和制冷相关的碳排放，提高建筑物的可持续性。
被动 εLWIR 和太阳能调制有可能用于广泛的热调节应用，包括窗户、墙壁、屋顶、织物和绘画。
相关论文以题为Scalable thermochromic smart windows with passive radiative cooling regulation发表在《Science》上。
通讯作者是南洋理工大学龙祎博士，美国怀俄明大学谭刚副教授，以及华中科技大学杨荣贵教授。
参考文献：DOI: 10.1126/science.abg0291