新型滤光玻璃可透可见光并阻隔92%近红外热辐射

成都
新型滤光玻璃可透可见光并阻隔92%近红外热辐射

由Kaihua Zhang领导的研发团队开发出一种多层光子薄膜,将其沉积于玻璃表面并以聚二甲基硅氧烷(PDMS)保护后,可制成新型建筑窗户材料。该薄膜作为光学过滤器,能透过约60%的可见光,同时反射92%的近红外辐射。

阳光中的近红外波段虽不可见,但穿透玻璃后会加热室内物体并推高气温。该92%的数值特指对近红外波段的反射率,而非阻断全部入室热量。材料在阻挡太阳近红外热的同时,对长波红外辐射具有高发射率(达0.938)。这使其能够利用“大气窗口”(8至13微米波段),将建筑内部积累的热量以辐射形式直接排放至太空,实现被动式辐射制冷。

研究团队的模拟数据显示,在特定条件下,该技术可使郑州室内温度Zui高下降16开尔文;在新德里的建模场景中,每平方米制冷能耗Zui高可节省72.39千瓦时。研究人员强调,上述数据仅为模拟结果,并非实际房间的降温保证。

目前该技术的商业化仍面临规模化生产、抗紫外线老化、耐雨水清洗及长期外观保持等挑战,且需具备竞争力价格。同类研究多采用纤维素纳米晶、二氧化硅纳米微球或超材料,但实验条件各异,实际效能高度依赖建筑朝向、气候、湿度、保温性能及玻璃面积等因素。

该进展的核心目标并非单纯提升玻璃透明度或反射率,而是赋予窗户选择性过滤辐射的能力:精准控制光线进入、热量反射与热能散失,从而优化建筑热环境管理。

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