【材料】无菌自发热“smart window”

东北大学化学系的宋焱焱教授团队和南京大学工学院的张勇教授团队、化学化工学院的夏兴华教授团队合作，在传统“smart window”上实现了电致变色-光热双功能调控。

Wed Oct 03 00:00:00 CST 2018 X一MOL资讯

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电致变色材料的透过率可以通过对其施加不同的电压进行调节。透过率的改变能够使电致变色材料选择性地透过或吸收太阳光，调节进入到建筑物内部的光能，有效降低能源损耗。因此，电致变色材料常镀于玻璃表面制成智能窗“smart window”，用于建筑和航空器上。

近日，东北大学化学系的宋焱焱教授团队和南京大学工学院的张勇教授团队、化学化工学院的夏兴华教授团队合作，在传统“smart window”上实现了电致变色-光热双功能调控。该工作将Au纳米棒与Au纳米粒子形成的“火柴”纳米结构与传统电致变色材料WO₃薄膜结合，通过电致变色实现了对光热效率的有效调控。该研究发现，在WO₃电致变色的过程中，Au-LSPR吸收峰的强度和位置也随之变化；处于着色态的多孔WO₃薄膜在较宽的光谱范围内具有更好的吸光效果，增强的无辐射等离子体衰减使光线进一步限制在纳米级的WO₃蜂巢状结构中。以上两方面原因使处于着色状态的“smart window”具有优异的光热转化性能。

近红外光照射300秒，覆盖了该电致变色薄膜的玻璃（直径5 mm）可以使3 mL水的温度升高36.9 ℃，照射500秒时水温升高43.2 ℃。复合物膜的表面温度在短时间内迅速升高，局部高温使覆盖了该涂层材料的“smart window”具有优异的抑菌能力。有鉴于该电致变色薄膜可调控的光热性能，该材料有望成为一种可供热的新型玻璃材料用于飞机和寒冷地区医院等公共场所的窗户，为航空器和高纬度地区的建筑物提供热能，并有效降低一些通过接触造成感染的细菌型疾病传播的风险。