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新聞與媒體
資訊 | 耐用玻璃涂層有望降低能源成本
近日據(jù)外媒報道，萊斯大學(xué)研究人員與合作者開發(fā)的玻璃涂層可通過防止窗戶漏熱幫助降低能源消耗，在寒冷季節(jié)尤其有效。這種由碳原子編織進(jìn)氮化硼晶格構(gòu)成的透明薄膜材料，能形成反射熱量、耐刮擦且不受潮濕、紫外線和溫度波動影響的堅固薄層。
Pulickel Ajayan作為第一作者，在《先進(jìn)材料》期刊發(fā)表了一項關(guān)于氮化硼基涂層的研究
研究人員模擬了該材料在紐約、北京和加拿大阿爾伯塔省卡爾加里等冬季寒冷城市實際建筑中的表現(xiàn)，顯示其比現(xiàn)有方案可提升2.9%的節(jié)能效果。僅美國每年新增窗戶安裝量就超過40億平方英尺，節(jié)省的能源將相當(dāng)可觀。
據(jù)研究人員介紹，該涂層的耐久性允許其安裝在玻璃外表面——這相比傳統(tǒng)低輻射涂層具有顯著優(yōu)勢。輻射率描述材料以熱能形式輻射熱量的能力，數(shù)值越低意味著通過玻璃散失的熱量越少。傳統(tǒng)低輻射涂層易受濕度和溫度波動等環(huán)境因素影響而退化，因此必須安裝在窗戶內(nèi)側(cè)。
“雖然純氮化硼的輻射率與玻璃相近，但摻入少量碳后輻射率顯著降低——這徹底改變了游戲規(guī)則?！比R斯大學(xué)本杰明·M.與瑪麗·格林伍德·安德森工程講席教授、材料科學(xué)與納米工程教授Pulickel Ajayan表示。
團(tuán)隊采用脈沖激光沉積技術(shù)制備該涂層：高能短脈沖激光轟擊固態(tài)氮化硼靶材，產(chǎn)生的等離子體羽流汽化后沉積在玻璃基底上。由于該工藝在室溫下進(jìn)行，避免了制備粘合涂層通常需要的高溫環(huán)境。
萊斯大學(xué)研究人員與合作團(tuán)隊研發(fā)的新型玻璃涂層有望降低供暖能耗，該技術(shù)通過阻隔窗戶熱流失，在寒冷季節(jié)尤其能顯著節(jié)省能源開支
Ajaya指出，這種低溫氮化硼沉積技術(shù)也可適用于玻璃以外的其他材料，包括聚合物、紡織品甚至生物表面。此外，通過適當(dāng)工藝優(yōu)化，卷對卷化學(xué)氣相沉積或濺鍍等其他可擴(kuò)展技術(shù)最終可實現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)。
從原材料角度看，氮化硼比商用低輻射玻璃常用的銀或氧化銦錫更廉價。但研究人員提醒不宜直接比較成本，因為這些材料在耐久性、加工工藝和技術(shù)成熟度方面存在差異。即便如此，團(tuán)隊對該涂層在現(xiàn)有材料表現(xiàn)不佳的嚴(yán)苛環(huán)境中的長期性能，充滿期待。
為評估涂層的光學(xué)透明度及建筑節(jié)能潛力，萊斯團(tuán)隊與香港中文大學(xué)共同通訊作者Yi Long合作，其課題組專注于智能窗技術(shù)功能材料研究。他特別強(qiáng)調(diào)該涂層在戶外條件下的耐久性是區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的關(guān)鍵。
Yi Long表示，卓越的耐候性使其成為首個可外置的低輻射窗膜，節(jié)能能力明顯優(yōu)于內(nèi)貼型產(chǎn)品，這在建筑密集環(huán)境中可能是絕佳解決方案。
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