【中國
幕墻網 08月07日消息 記者黃玲】不用空調,光是玻璃就能讓室內冬暖夏涼,這好像是異想天開,但是中科院上海
硅酸鹽所所長羅宏杰告訴記者,這不僅是現實,而且將這種玻璃運用到建筑也是指日可待。
在上月舉行的“智能無機溫控材料關鍵基礎科學問題”為主題的東方科技論壇上,中科院上海硅酸鹽所用二
氧化釩
鍍膜玻璃搭建了模型小屋,現場所見,在人造太陽的炙烤下,與普通玻璃的模型小屋相比一個燥熱,一個涼爽,溫度相差高達8℃。不僅如此,當室外溫度降至20℃以下,這塊略帶土黃色的玻璃又會表現出截然相反的另一面——為室內增溫。
中科院上海硅酸鹽所研究員高彥峰介紹,這種玻璃能夠有選擇性
地吸收或反射紅外線,從而保持室內溫度舒適宜人。為什么這塊
智能玻璃具有如此神奇的作用?高彥峰說,秘密就是受控于一種由涂抹在它表面上的超薄層物質——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“狀態”——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,吸收紅外線。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。
據了解,目前市場銷售的
節能玻璃是低
輻射率玻璃,難以對紅外線進行雙向調節,節能效果差、市場占有率低,且主要技術依靠引進,產能遠不能滿足市場需求,急需研發新型的智能節能
窗。羅宏杰認為:“在
建筑節能方面,智能無機溫控材料是核心的關鍵材料,對提高建筑節能水平具有重要的作用。”
因此,正是在此次會議上,上海硅酸鹽所推出了目前世界上面積最大(30厘米×40厘米)的二氧化釩鍍膜玻璃。羅宏杰表示,下一步將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,這將會是未來工作的重點。
現有的智能玻璃以電控和氣控為主,都已經能成功運用在建筑上,目前北京的中關村大廈、北京電力大廈就使用了電控的智能玻璃,但其價格昂貴,每平方米高達3000元,而進口產品更是每平方米高達上萬元。與電控、氣控等節能窗相比,智能溫控節能窗結構最為簡單,利用自然的
無機材料即可自動調溫,應用前景廣泛,規模化生產后成本也會低于電控、氣控
智能窗。
但是有專家認為,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。同時,高彥峰透漏,這種玻璃要想運用到建筑中還存在一個問題:其表面的黃棕色的色調薄層涂層往往看上去很臟,不能吸引建筑設計者的眼光,F在研究人員正在考慮,能否在薄層中加入其他成分來中和這種顏色,讓智能玻璃變得干凈起來。 【完】
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