澳洲團隊研發出超薄塗層,能讓玻璃自調節室內溫度且不需電力

作者 | 發布日期 2018 年 03 月 02 日 10:00 | 分類 尖端科技 , 材料 , 生態保育 follow us in feedly

澳洲墨爾本皇家理工大學(RMIT)開發了一種塗層,在不需要電力的情況下,可以直接讓現有的玻璃變成智慧玻璃。這種塗層由便宜的二氧化釩(vanadium dioxide,VO2)組成,自我調節塗層的厚度只有 50~150 奈米,比人的頭髮還薄上約 1,000 倍。



在 67ºC(153ºF)以下的表面溫度中,二氧化釩塗層可發揮絕緣體作用,除了能防止室內熱量通過玻璃流失,也能允許陽光全部光譜從外面進入;當表面溫度高於 67℃ 時,這種塗層便會轉變性質,阻擋產生熱量的紅外線輻射通過。

簡單來說,當整體氣溫較低時,塗層將能幫助室內保持溫暖,同時在氣溫較高時保持室內涼爽,進而減少冷暖氣和空調系統使用;如果使用者希望,也可以透過類似調光器的開關,直接依照使用者需求操作。

過去使用二氧化釩塗層前,必須在玻璃表面創造專門的薄膜或平台,但 RMIT 團隊現在已開發出一種方法,能將塗層直接使用在窗戶玻璃等表面,而不需要準備另外平台,他們希望儘快將這種系統商業化。

科學家 Madhu Bhaskaran 表示,過去紐約帝國大廈曾在相關報告指出,安裝智慧玻璃後,透過節能約省下近 240 萬美元,同時減少碳排放 4,000 公噸,而這還只是運用當時「沒這麼聰明」的智慧玻璃的情況。

「帝國大廈使用的智慧玻璃還需要一些能源運作,但我們的塗層不需要,且還能直接回應溫度變化。」

與標準雙層玻璃相比,智慧玻璃在夏季的節能效率能提高近 70%,冬季節能效率也能提高近 45%。Bhaskaran 認為,這項技術將有望阻擋冷暖空調成本上漲的趨勢,同時也能大幅降低各種規模建築物的碳足跡。

「為了協助解決我們所面臨的能源危機,除了可再生能源的使用,運用智慧技術減少能源浪費也非常重要。」

這項研究最近已經發表在《科學報告─自然》(Scientific Reports–Nature)期刊。

(首圖來源:RMIT Twitter)