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行业新闻

新型智能调光玻璃:响应时间0.26秒!有效阻隔热辐射

发布时间:2020-12-18

由于美观和功能的原因,玻璃幕墙和玻璃窗在现代建筑中的应用越来越多。但供暖、通风和空调系统占建筑物能耗的一半以上。在现代建筑中,能量消耗主要是通过窗户对波长小于5μm的中红外(mid-IR)光进行热辐射,而波长大于5μm的中红外(mid-IR)光可以被传统玻璃窗部分吸收,再次转化为热辐射。因此,随着技术的不断进步,具有低成本、可调光热性能的智能玻璃/窗对于建筑节能和隐私保护愈发受到重视。

 

近日,厦门大学蔡端俊教授、李森森教授(共同通讯作者)等人报道了六方氮化硼钝化技术并制备出了超稳定的、选择性透明的铜纳米线导体。作者采用低压化学气相沉积法,在Cu-NWs网络侧壁上外延生长少量原子层的六方氮化硼(h-BN)保护层,使其在高温(真空900 ℃)、高湿度(95% RH)和强碱/强酸/氧化剂溶液(NaOH/H2O2)下皆可获得极高的稳定性。而且,所制备出Cu@h-BN的光学和电学性能与原Cu NWs基本相同(如高透光率(~93%)和高导电率(60.9 Ω/sq))。

 

更有趣的,该透明电极具有可见光和红外光的选择透过性,基于Cu@h-BN纳米线网络和液晶技术,作者成功地制备了一种新型智能调光玻璃,它可以控制玻璃能见度由透明到不透明的快速切换(0.26s);同时,利用Cu@h-BN纳米线有效阻挡中红外光,可屏蔽辐射热,达到节能的目的,在军事等领域还可实现防止红外监控的功能,有望成为未来智能建筑的黑科技组件之一。

 

作者还指出,该种Cu@h-BN核壳纳米结构的精密工程在未来高性能电子和光电子器件中有着广泛的应用。相关成果以“Cu Nanowires Passivated with Hexagonal Boron Nitride - An Ultra-Stable, Selectively Transparent Conductor”发表于ACS Nano上。

 

 

 

a)基于Cu@h-BN NWs的TCs和PDLC的器件结构;

b、c)操作机制示意图;

d、e)智能玻璃的照片,显示透明和不透明状态之间的可逆切换;(f)在不同聚合物/LC比下,交流电压对态透过率的影响;

g)石英玻璃和智能隐私玻璃在加热板(80℃)上方的关闭/打开状态的红外照片;

h)下午12:00拍摄的智能窗处于关闭状态的红外照片;

i)通过连续开关循环获得的透光率;

j)单个开/关循环,显示响应时间;

k)在中午阳光照射下工作4小时200个周期的透光率的长期稳定性。

来源:全玻网