近期，我校化學(xué)學(xué)院謝鶴樓教授課題組在輻射冷卻液晶智能窗的構(gòu)筑上取得了重要研究進(jìn)展，相關(guān)研究成果《具有主動(dòng)可控被動(dòng)輻射冷卻和多模式采暖調(diào)節(jié)的年度節(jié)能智能窗》(Annual Energy-Saving Smart Windows with Actively Controllable Passive RadiativeCooling and Multimode Heating Regulation)發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)期刊《先進(jìn)材料》(Adv.Mater.,DOI:10.1002/adma.202401869)。

我?；瘜W(xué)學(xué)院2021級(jí)博士研究生鄧媛為上述論文的第一作者，謝鶴樓教授、北京大學(xué)楊槐教授、江西師范大學(xué)蘭若塵特聘教授為共同通訊作者，我校為論文的第一單位。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、湖南省重點(diǎn)研發(fā)等項(xiàng)目資助。

謝鶴樓教授課題組長(zhǎng)期致力于有機(jī)高分子功能材料的研究。該研究中，課題組設(shè)計(jì)制備了具有紫外光熱和近紅外光熱響應(yīng)的液晶智能窗，實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)光熱的自適應(yīng)調(diào)控(ACS Appl. Mater. Interfaces2019, 11, 37026；Crystals2021, 11, 440.)。為了將液晶智能窗的熱量管理范圍拓寬至中紅外波段，并解決目前現(xiàn)有的動(dòng)態(tài)輻射冷卻材料響應(yīng)速度慢及無(wú)法按需調(diào)控的問(wèn)題，該課題組通過(guò)對(duì)高分子分散液晶基體進(jìn)行設(shè)計(jì)，首次提出了一類(lèi)具有超快響應(yīng)特性的輻射冷卻液晶智能窗(PRC PDLC)，實(shí)現(xiàn)了輻射冷卻效率的多級(jí)調(diào)控(Adv. Funct. Mater.2023, 2301319)。

  MPDLC智能窗的工作機(jī)制及其在全國(guó)不同氣候區(qū)域內(nèi)的節(jié)能潛力

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)降溫和供暖的按需切換，該課題組通過(guò)將發(fā)射增強(qiáng)的PRC PDLC薄膜和碳納米管沉積的低發(fā)射層進(jìn)行結(jié)合，提出了一種具有主動(dòng)可調(diào)輻射冷卻特性和多模式采暖能力的多功能液晶智能窗(MPDLC)，解決了單層PRC PDLC薄膜難以在寒冷天氣實(shí)現(xiàn)供暖的問(wèn)題。能耗模擬證實(shí)，與商業(yè)low-E玻璃、普通玻璃、單層PRC PDLC薄膜相比，該MPDLC智能窗在全國(guó)不同氣候區(qū)域內(nèi)展示了全年節(jié)能潛力。