今年夏天，世界上很多地方都是悶熱的，很多人都在考慮用更好的方法來冷卻建築物。中國的研究人員現在用水凝膠玻璃來裝飾窗戶，這種材料可以有選擇地阻擋來自太陽的熱量而不阻擋其光線。
普通的玻璃被設計成允許可見光通過並照亮房間，但它與紅外光的相互作用–作為熱的感覺–就不那麼理想了。玻璃讓陽光中的近紅外輻射通過，同時阻止中紅外光從房間中逸出，從而使建築物升溫。在夏天，這種悶熱會促使人們更頻繁地打開空調，從而導致更多的能源消耗。
為了嘗試解決這個問題，武漢大學的科學家們現在已經試驗了新的窗戶材料，這些材料與光的互動方式不同。研究人員在玻璃上設計了一個只有幾毫米厚的水凝膠塗層，以反射更多來自外部的近紅外光，並允許更多的中紅外光從內部流出，同時對可見光保持同樣的透明。
這個想法是可見光的光子可以穿透超過1米進入水中，而光譜中近紅外部分的光子只能使其達到幾毫米。由於水凝膠主要是水，這使其成為一種有用的選擇性屏障。
在測試中，研究小組發現水凝膠玻璃直接向太空發射多達96%的紅外光，因為這些波長沒有被大氣阻擋。這將有助於保持建築物內部的溫度，其方式與其他輻射冷卻系統相似。與此同時，普通玻璃對太陽輻射能的透射比約為84%。
重要的是，水凝膠玻璃看起來並不比普通玻璃暗淡–事實上，它實際上能讓更多的光線通過。根據水凝膠層的厚度，它允許高達92.8%的可見光進入房間，而普通玻璃為92.3%。
研究小組在尺寸為20 x 20 x 20厘米的模型房屋上測試了水凝膠玻璃的性能，這些房屋有厚厚的隔熱牆和一個大窗戶。傳感器顯示，水凝膠玻璃窗將室內溫度降低了3.5℃。
研究小組表示，這種材料可以幫助減少製冷的能源消耗，這將有利於環境和減少成本。水凝膠也很常見，而且價格低廉，所以推廣起來應該相對簡單，這可能使它們比其他更複雜的智能窗更有優勢。
這項研究發表在《光電子學前沿》雜誌上。