随着全球能源危机和环境问题日益严峻，建筑节能已成全球关注的焦点。在这一背景下，智能窗户的发展显得尤为关键。尽管能根据环境变化自动调节光线和热量，但现有智能窗户仍然只能应对单一刺激，无法满足多样化的应用需求。因此，开发集成多种功能的智能窗户对提高能源效率和应对不同环境需求至关重要。

图1 通过原位紫外线聚合得到的PBA离子凝胶及具有TT、EC和PG功能的“一体化”智能窗户

基于此，王彩虹副教授带领学生研究团队首次基于离子凝胶的多功能特性设计了“一体化”智能窗户。该智能窗户集热致变色、电致变色和热电转化功能于一体，且同时具有防雾、抗摔和耐热等性质，满足智能窗户的多种需求。研究创新性地利用室内外温差发电，将窗户设计为能源供应体，符合节能减排的能源发展需求，在户外领域也有广阔的应用前景。此外，在模型屋实验中，运用传热学的基本原理分析计算，发现低热传导率与高比热容凝胶材料是LCST智能窗户节能的重要技术指标，为未来智能建筑材料的发展提供新的方向。总体来说，研究首次报道了“一体化”智能窗户的开发，展现了LCST离子凝胶在建筑节能和环境适应性方面的巨大应用潜力。

以上工作由过程装备与控制工程专业大三本科生马月与王赟波发表在高水平Materials Horizons期刊论文，两位本科生分别为论文一作与二作，王彩虹副教授为通讯作者。该科研工作基于本专业“课、赛、践、研”的项目制课程《动力与能源创新实践课》，实现了学生科研、创新、实践能力的全面培育。目前本研究所制备的智能窗户在第十七届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛，获得了校级一等奖与省级一等奖的殊荣，目前正在国赛的紧张备赛中，祝愿他们取得更好的成绩！

论文链接如下：https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2024/mh/d4mh00082j

王彩虹课题组撰稿

钮大文审核

高敏编辑

2024年6月12日