Умные окна в стиле маски Perovskite повышают сопротивление погоды и энергоэффективность

Схематическая диаграмма структуры, вдохновленной маской термохромного интеллектуального окна перовскита.(Источник: Liu, S., Li, Y., Wang, Y. et al. Https://doi.org/10.1038/S41467-024-45047-y)

Чтобы преодолеть эти проблемы, исследователи из Городского университета Гонконга (Cityuhk) разработали дышащее, устойчивое к погоде, умное окно Perosskite с низким содержанием Haze Perosskite, вдохновленное медицинскими масками, что продвигает широкие применения интеллектуальных окон в зеленых зданиях.

Результаты опубликованы в журнале Nature Communications в статье под названием «Вдохновленный масками, передавающиеся в влагу и прочные термохромные умные окна Perosskite».

«Эта конструкция окна в стиле маска, вдохновленная масками, рассматривает ключевые проблемы плохих погодных сопротивлений и высокой оптической дымки, которые давно мучили термохромные умные окна перовскита»,-объяснил профессор Эдвин Цо Чи-Ян, доцент.исследование.

Структура, вдохновленная маской, уменьшает шероховатость поверхности у термохромного перовскита, улучшая его морфологию пленки.Это уменьшает рассеяние света и уменьшает оптическую дымку с 90% до 30%.В результате он решает проблему плохой ясности в термохромных умных окнах перовскита, известных как эффект матового стекла.

Кроме того, структура, вдохновленная маской, обеспечивает отличные водонепроницаемые возможности для умных окон, предотвращая повреждение от капель воды, таких как дождь.Это также повышает безопасность и надежность, подавляя утечку воды и загрязнение свинца.В испытаниях старения он превзошел нетронутые окна, поддерживая оптические характеристики в течение более месяца, значительно повышая сопротивление погоды.

«Самой сложной частью исследования было повышение погодного сопротивления термохромных интеллектуальных окон перовскита, одновременно уменьшая оптическую дымку», - сказал профессор Цо.«Решение включало в себя структуру, вдохновленную маской, которая контролирует взаимодействие водяного пара с перовскитом, сохраняя его способность переключения цветов и продлевая его срок службы».

Вдохновленный структурой медицинских масок, исследователи применили подход «вдохновленного масками».Этот инновационный дизайн включает в себя трехслойное окно с нижним слоем термохромного перовскита, средним слоем перхидрополизилазана (PHPS) и верхним слоем гидрофобных наночастиц SIO2.Он достиг видимого пропускания света в 83% в своей модуляции холодного и солнечной модуляции 24%, эффективно решая эту двойную проблему.

Структура, вдохновленная маской, расширяет водонепроницаемые возможности термохромного перовскита, что позволяет ему непосредственно покрывать гибкие пленки для домашних животных без дополнительной инкапсуляции, тем самым снижая затраты на ремонт и способствуя более широкому использованию интеллектуального окна в будущем.

Исследовательская группа провела моделирование энергопотребления зданий, которое показало, что фильмы могут сократить ежегодное потребление энергии зданий до 10%, демонстрируя их потенциал и практичность энергосбережения.

Больше информации: Sai Liu et al., Вдохновленный масками, передача влаги и прочные термохромные умные окна перовскита, Природная связь (2024).Doi: 10.1038/s41467-024-45047-y