窗戶對於自然光線的進入和維持房間溫度至關重要，但裝修后想要實現更加精細的調節又很是困難。好消息是，牛津大學的一支研究團隊，剛剛在 ACS《光子學》期刊上的一篇文章中，介紹了他們新開發的智能窗戶塗層。特點是能夠按需吸收或反射熱量，從而將供暖和製冷的能源成本降低多達三分之一。
智能窗戶塗層，兩檔狀態對比（來自：Youngblood Photonics Lab）
新技術的關鍵是一種基於硫屬化物的材料，其相態會隨熱量而改變。在寒冷的天氣里，這種材料會吸收陽光中的紅外能量，並將之作為熱量發散到室內。
但處於盛夏時，材料又可切換相態，將來自太陽的熱量反射回室外，從而使建築物內部保持相對涼爽的狀態。上述兩種場景下，新材料都可極大地減少空調的能耗開銷。
新材料可在寬波長範圍內調節固態薄膜的光學特性（via University of Oxford）
研究團隊還嘗試將小型透明加熱器單元嵌於塗層中，從而在不同程度上激活相變材料。通過這番操作，便可根據需要調整塗層，以不同速率發散或反射熱量。
舉個例子，製造商可將材料設置為 30% 反射率、以及 70% 熱量散發。但無論材料處於哪種狀態，都可允許同等水平的可見光通過。
研究人員估計，即使將調節所需的能耗也考慮進去，與傳統雙層玻璃窗相比，新材料每年仍可為家庭或建築物節省 20~34% 的能耗。
New adaptable smart window coating – heat or cool – save energy（via）
雖然這不是我們首次見到類似的材料（比如電致變色），但新設計的另一大優勢，就是易於實施和成本相對低廉。
首席研究員 Harish Bhaskran 表示，在完成了有望實現極高效率的概念驗證之後，他們仍需開展大量後續研究，才能走向最終的商業化應用。
感興趣的朋友，可移步至 ACS《Photonics》期刊，查閱《使用超薄相變材料的可重構低發射率光學塗層》一文。