概要: “智能無機溫控材料關鍵基礎科學問題”為主題的東方科技論壇上,中科院上海硅酸鹽所用二氧化釩鍍膜玻璃搭建了模型小屋,現(xiàn)場所見,在人造太陽的炙烤下,與普通玻璃的模型小屋相比一個燥熱,一個涼爽,溫度相差高達8℃。不僅如此,當室外溫度降至20℃以下,這塊略帶土黃色的玻璃又會表現(xiàn)出截然相反的另一面——為室內(nèi)增溫。
“智能無機溫控材料關鍵基礎科學問題”為主題的東方科技論壇上,中科院上海硅酸鹽所用二氧化釩鍍膜玻璃搭建了模型小屋,現(xiàn)場所見,在人造太陽的炙烤下,與普通玻璃 的模型小屋相比一個燥熱,一個涼爽,溫度相差高達8℃。不僅如此,當室外溫度降至20℃以下,這塊略帶土黃色的玻璃又會表現(xiàn)出截然相反的另一面——為室內(nèi)增溫。
中科院上海硅酸鹽所研究員高彥峰介紹,這種玻璃能夠有選擇性地吸收或反射紅外線,從而保持室內(nèi)溫度舒適宜人。為什么這塊智能玻璃具有如此神奇的作用?高彥峰說,秘密就是受控于一種由涂抹在它表面上的超薄層物質(zhì)——二氧化釩制成的溫控“開關”。
作為一種典型的相變材料,構(gòu)成二氧化釩的內(nèi)部晶體能根據(jù)外界溫度的變化,適時調(diào)整“狀態(tài)”——夏天呈現(xiàn)金屬態(tài),將陽光中一半以上的紅外線(熱量的主要來源)阻隔在外;冬天變成半導體,讓溫暖的陽光盡情照射進來,吸收紅外線。不可思議的是,撥動“開關”的臨界溫度可以人為設定。這樣一來,研究人員就可根據(jù)不同地區(qū)的氣候條件,設計出真正人性化的智能玻璃。
據(jù)了解,目前市場銷售的節(jié)能玻璃是低輻射率玻璃 ,難以對紅外線進行雙向調(diào)節(jié),節(jié)能效果差、市場占有率低,且主要技術依靠引進,產(chǎn)能遠不能滿足市場需求,急需研發(fā)新型的智能節(jié)能窗。羅宏杰認為:“在建筑 節(jié)能方面,智能無機溫控材料是核心的關鍵材料,對提高建筑節(jié)能水平具有重要的作用。”
因此,正是在此次會議上,上海硅酸鹽所推出了目前世界上面積最大(30厘米×40厘米)的二氧化釩鍍膜玻璃。羅宏杰表示,下一步將通過制備工藝和工具的創(chuàng)新,把二氧化釩鍍膜玻璃的尺寸放大到一扇窗戶的大小,這將會是未來工作的重點。
現(xiàn)有的智能玻璃以電控和氣控為主,都已經(jīng)能成功運用在建筑上,目前北京的中關村大廈、北京電力大廈就使用了電控的智能玻璃,但其價格昂貴,每平方米高達3000元,而進口產(chǎn)品更是每平方米高達上萬元。與電控、氣控等節(jié)能窗相比,智能溫控節(jié)能窗結(jié)構(gòu)最為簡單,利用自然的無機材料即可自動調(diào)溫,應用前景廣泛,規(guī)模化生產(chǎn)后成本也會低于電控、氣控智能窗。
但是有專家認為,在智能溫控玻璃大規(guī)模應用之前,還應充分評估它的耐久性和安全性。比如,鍍上去的這層膜是否耐腐蝕、耐沖刷,萬一脫落是否會對環(huán)境造成影響等。同時,高彥峰透漏,這種玻璃要想運用到建筑中還存在一個問題:其表面的黃棕色的色調(diào)薄層涂層往往看上去很臟,不能吸引建筑設計者的眼光。現(xiàn)在研究人員正在考慮,能否在薄層中加入其他成分來中和這種顏色,讓智能玻璃變得干凈起來。
上一篇: 雙層中空玻璃會“縮水”?
下一篇: 喝水為什么首選玻璃杯(圖)