頭頂同一個“人造太陽”,兩間比鄰而建的小屋一個燥熱,一個涼爽,室內溫差高達8℃。在5月30日舉行的第128期東方科技論壇上,世界上面積最大(30厘米×40厘米)的二氧化釩
鍍膜玻璃,讓與會者親眼見識了它的降溫才華。
不過,這只是它非凡的一面。當室外溫度降至20℃以下,這塊略帶土黃的玻璃又會表現出截然相反的另一面,為室內增溫。正當大家圍著這個“兩面派”嘖嘖稱奇,中科院上海硅酸鹽研究所研究員高彥峰道出了其中的原理。
原來,這塊冷暖自知的玻璃受控于一個由二氧化釩制成的溫控“開關”。作為一種典型的相變材料,構成二氧化釩的內部晶體能根據外界溫度的變化,適時調整“站位”——夏天呈現金屬態,將陽光中一半以上的紅外線(熱量的主要來源)阻隔在外;冬天變成半導體,讓溫暖的陽光盡情照射進來。不可思議的是,撥動“開關”的臨界溫度可以人為設定。這樣一來,研究人員就可根據不同地區的氣候條件,設計出真正人性化的
智能玻璃。
“別看它只是一塊不起眼的玻璃,對于節能減排可謂意義重大。要知道,我國一半的
建筑能耗都從窗戶悄悄‘溜’走了!敝锌圃荷虾9杷猁}研究所所長羅宏杰在報告中指出,目前,我國建筑能耗約占能源消費總量的27。45%,建筑用能對全國溫室氣體排放的“貢獻率”達25%。然而,我國每年生產的30億平方米
平板玻璃中,95%都不節能。
據了解,市場上在售的
節能玻璃以
低輻射玻璃(Low-E玻璃)為主,不僅技術是舶來品,售價高,而且不夠“智能”,急需研發具有自主知識產權的下一代節能窗。目前,不少國家都在加緊行動。日本產業技術綜合研究所研究員金平告訴記者,日本的溫控智能材料研究在“新陽光計劃”的支持下,已持續開展了17年,正逐步進入實用化研究階段。與電控、氣控等節能窗相比,智能溫控節能窗結構最為簡單,利用自然即可自動調溫,應用前景廣泛。但迄今為止,世界上尚無一塊大型智能溫控玻璃面世,“低成本與大面積是它走向應用的最后兩道坎!
高彥峰透露,硅酸鹽所正嘗試通過制備工藝和工具的創新,把二氧化釩鍍膜玻璃的尺寸放大到一扇窗戶的大小。不過,有專家認為,在智能溫控玻璃大規模應用之前,還應充分評估它的耐久性和安全性。比如,鍍上去的這層膜是否耐腐蝕、耐沖刷,萬一脫落是否會對環境造成影響等。
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