含水材料使窗户有选择性地阻挡光线与热量

含水材料使窗户有选择性地阻挡光线与热量这种新型动态窗户可以在正常的透明模式（透光透热）、阻挡热量但保持透明的模式和有色模式（阻挡部分光线但不阻挡热量）之间切换。这样，用户就可以在一年四季都享受到遮阳效果。这一切的关键在于一种叫做氧化钨的小材料，它经常出现在基于电致变色原理的动态玻璃窗中。通常情况下，氧化钨是透明的，当你施加电信号时，它就会变暗并阻挡光线，这使得它在按需着色的窗户上非常方便。但在新的研究中，北卡罗来纳大学的研究人员发现了它全新的隐藏技能：加入水后，它就变成了水合氧化钨，当它被用于电致变色窗时，就会有额外的设置。关闭时，它对光和热都保持透明，非常适合那些单调的冬日，因为这时候人们需要尽可能多的光和热。当一些电子和锂离子注入这种材料时，它首先会经历一个阻挡红外线（感觉到热）的阶段，同时对可见光波长保持透明。最后，随着更多的电子进入材料，它会过渡到一个黑暗阶段，在这个阶段，它既能阻挡可见光，也能阻挡红外线，非常适合夏天使用。氧化钨水合物究竟为何能发挥这样的作用，目前还不确定，但北卡罗来纳大学的科学家们有一个假设。"晶体结构中水的存在使结构密度降低，因此当锂离子和电子注入材料时，结构更不易变形，"该研究的第一作者杰内尔-福图纳托（JenelleFortunato）说。"我们的假设是，由于氧化钨水合物在变形之前能比普通氧化钨容纳更多的锂离子，因此会产生两种模式。一种是'冷'模式，即注入锂离子和电子会影响光学特性，但结构尚未发生变化，这种模式会吸收红外线。然后，在结构发生变化后，会出现一种'暗'模式，同时阻挡可见光和红外线。"虽然市面上并不缺乏动态窗户的设计者，但在一个系统中通常不会提供这么多的模式。即使有，通常也需要较笨重的装置。在这种情况下，由于只需要一种材料，玻璃的厚度和能源需求只与普通的氧化钨窗差不多。该研究的共同通讯作者迪莉娅-米利隆（DeliaMilliron）说："在一种已经为智能窗户界所熟知的单一材料中发现双波段（红外线和可见光）光控技术，可能会加速具有增强功能的商业产品的开发。"该研究发表在《ACSPhotonics》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1386185.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1386185.htm

由变色龙启发的建筑材料可改变其吸收或散发的热量

由变色龙启发的建筑材料可改变其吸收或散发的热量在炎热的日子里，这种材料可以发射出它所包含的高达92%的红外热量，帮助冷却建筑物内部。然而，在较冷的日子里，这种材料只发出7%的红外线，帮助建筑物保持温暖。"我们基本上想出了一种低能耗的方法来对待建筑物，就像对待一个人一样；当你冷的时候，你就加一层，当你热的时候，你就脱一层，"领导这项研究的许宝春助理教授说，他发表在《自然可持续性》上。"这种智能材料让我们在没有大量能源的情况下保持建筑物的温度"。受气候变化的驱动根据一些估计，建筑物占全球能源消耗的30%，并排放了全球所有温室气体的10%。这一能源足迹的大约一半归因于室内空间的加热和冷却。"长期以来，我们大多数人都认为室内温度控制是理所当然的，没有想过它需要多少能源，"许说。"如果我们想要一个负碳的未来，我认为我们必须考虑多样化的方式，以更节能的方式控制建筑温度。"研究人员先前已经开发了辐射冷却材料，通过提高其发射红外线的能力来帮助保持建筑物的温度，红外线是人和物体辐射出来的无形热量。也有一些材料可以在寒冷的气候中防止红外线的发射。这种材料包含一个可以采取两种构象的层：保留大部分红外线热量的固体铜，这有助于保持建筑物的温暖；或者是发射红外线的水溶液，这可以帮助冷却建筑物"一个简单的思考方式是，如果你有一个完全黑色的建筑面向太阳，它将比其他建筑更容易升温，"PME研究生隋晨曦说，他是新手稿的第一作者。这种被动加热在冬天可能是一件好事，但在夏天就不是了。随着全球变暖导致极端天气事件和多变的天气越来越频繁，建筑物需要能够适应；很少有气候需要全年供暖或全年空调。从金属到液体再到液体许和他的同事设计了一种不可燃的"电致变色"建筑材料，它包含一个可以呈现两种构象的层：保留大部分红外线热量的固体铜，或发射红外线的水溶液。在任何选定的触发温度下，该设备可以通过将铜沉积到薄膜中，或将铜剥离，使用极少量的电力来诱导两种状态之间的化学变化。在这篇新论文中，研究人员详细说明了该装置如何在金属和液体状态之间快速和可逆地切换，即使经过1800次循环，在两种构象之间切换的能力仍然有效，因此这种智能材料可以在不需要大量能源的情况下保持建筑物的温度。该团队创建了模型，说明他们的材料如何能在美国15个不同城市的典型建筑中减少能源成本。他们报告说，在一个普通的商业建筑中，用于诱导材料电致变色的电力将不到该建筑总用电量的0.2%，但可以节省该建筑每年HVAC能耗的8.4%。"一旦你在不同的状态之间切换，你不需要应用更多的能量来保持任何一种状态，"许说。"因此，对于你不需要在这些状态之间频繁切换的建筑，它的用电量真的可以忽略不计。"扩大规模到目前为止，许的小组只创造了大约六厘米宽的材料碎片。然而，他们设想，许多这样的材料碎片可以像瓦片一样被组装成更大的板材。他们说，这种材料也可以进行调整，以使用不同的定制颜色--水相是透明的，几乎任何颜色都可以放在它后面而不影响其吸收红外线的能力。研究人员现在正在研究制造这种材料的不同方法。他们还计划探究该材料的中间状态如何能够发挥作用。"我们证明了辐射控制可以在整个不同季节控制广泛的建筑温度方面发挥作用，我们正在继续与工程师和建筑部门合作，研究这如何能够为一个更可持续的未来做出贡献"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343391.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1343391.htm

受到蝴蝶启发的"等离子体涂料"可使普通涂料成为过去式

受到蝴蝶启发的"等离子体涂料"可使普通涂料成为过去式这些金属蝴蝶艺术品各有一层受蝴蝶启发的等离子体涂料在DebashisChanda教授的领导下，中佛罗里达大学的科学家们在一种实验性的"等离子体涂料"中复制了这种现象。除了一种商业粘合剂液体（一种聚合物树脂和异丙醇），它包含了微小的镜面铝片，这些铝片被涂在更微小的氧化铝颗粒上。根据这些纳米颗粒的大小和间距，这些薄片看起来是青色、品红色或黄色。通过以不同比例混合不同原色的薄片，可以产生各种涂料色调。据Chanda称，与目前在传统油漆中使用的合成颜料相比，油漆中使用的铝对环境的危害要小得多。此外，虽然这些颜料随着时间的推移会逐渐失去吸收光子的能力--导致外观变暗--但纳米结构的薄片应该可以无限期地产生同样的亮丽色彩。更重要的是，由于其较大的面积-厚度比，只需要很少的等离子体涂料就能有效地涂抹在表面上。例如，该大学表示，只需要大约3磅（1.4公斤）的涂料就可以为一架747巨型喷气机涂上一层，而要完成同样的工作，则需要超过1000磅（454公斤）的传统涂料。这正式使质子涂料成为世界上最轻的涂料。最后，由于该涂料反射整个红外光谱，它吸收的热量非常少。因此，据说底层表面比涂有相同颜色的传统涂料时保持25至30ºF（14至17ºC）的温度。Chanda说："在美国，超过10%的总电力用于空调的使用"质子涂料所承诺的温度差异将导致显著的能源节约。使用更少的电力进行冷却也将减少二氧化碳的排放，减轻全球变暖。"目前，实验室生产的质子涂料比大规模生产的颜料涂料的制造成本更高。希望一旦该技术被扩大到商业生产水平，情况将不再如此。这项研究在最近发表于《科学进展》杂志的一篇论文中进行了描述。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1348711.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1348711.htm

瑞士研究人员最新开发出一种热量收集装置，可以用来收集太阳光产生高温，未来有望助力高能耗行业实现碳中和。为了寻找清洁能源替代方案，

瑞士研究人员最新开发出一种热量收集装置，可以用来收集太阳光产生高温，未来有望助力高能耗行业实现碳中和。为了寻找清洁能源替代方案，瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员开发出一种热量收集装置，它由一根半透明的石英棒与一个不透明的陶瓷底板耦合而成。该装置能产生“热阱效应”，即通过吸收太阳光中的红外线产生热量，并保持较高的温度。论文通讯作者、苏黎世联邦理工学院的埃米利亚诺・卡萨蒂表示，新方法显著提高了吸收太阳能的效率，未来该技术不仅可以利用太阳能发电，还可以大规模地帮助高能耗行业脱碳。相关研究已发表在细胞出版社旗下期刊《设备》上。（新华社）

日本运动员将穿着可阻挡红外摄像机的服装

日本运动员将穿着可阻挡红外摄像机的服装据《世界报》报道，在2024年巴黎夏季奥运会上，日本排球、田径等队的运动员将身着一种能够更好地吸收红外线新型面料制成的服装参赛，该面料可以吸收并阻止红外线到达摄像机和红外线传感器。一些设备无意中展示了夜视镜和热像仪中使用的红外感应如何揭示看不见的东西，例如一加8Pro手机的“Photochrom”滤镜。当用于人体时，红外摄影可以揭示运动员的身体轮廓或他们身着薄衣物时所穿的内衣。据《日本时报》报道，2020年，日本运动员在社交媒体上发现自己被红外摄像头拍摄的照片并配上露骨色情字幕，于是向日本奥委会进行了投诉。此后，美津浓、住友金属矿山和共同印刷株式会社携手研发了新型面料。——

日本奥运选手将穿上可阻挡红外线摄像的服装

日本奥运选手将穿上可阻挡红外线摄像的服装一些设备无意中展示了夜视镜和热像仪中使用的红外感应如何揭示看不见的东西，比如OnePlus8Pro的"Photochrom"彩色滤光片在AppleTV薄薄的外壳上就像X射线一样工作。当用于人体时，红外摄影可以揭示人的身体线条或薄薄一层衣服下所穿的内衣，例如运动员所穿的衣服。据《日本时报》报道，2020年，运动员发现红外线相机"在社交媒体上分享的自己带有敏感部位的透视照片"，于是向日本奥委会投诉。此后，美津浓公司、住友金属矿业公司和共同社印刷公司共同开发了新型织物，这种织物具有足够的伸缩性，可用于运动服，同时还能保护运动员。在美津浓公司分享的实验中，在一层"游戏制服面料"和新型红外线吸收面料下面印有黑色"C"，用红外线相机拍摄时几乎完全被遮住。多层新的吸光面料会有更大的帮助，但由于运动员已经对即将到来的巴黎奥运会的酷热表示担忧，因此运动服需要在防止侵入性蠕变和保持凉爽舒适之间取得平衡。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1436263.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1436263.htm