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中国大型石墨化工设备研发生产基地

聪明的窗户 石墨烯神奇的功能

时间:2021-08-06 16:17:32

我们都知道,石墨烯被誉为“新材料之王”,具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种革命性的材料。

在展会的科技创新“加速度”展区,展示着各种各样的新材料展品。其中,一扇“聪明”的窗户,引起了大批观众的围观。

聪明的窗户?哪里聪明了?为什么聪明?对于这些问题,工作人员故作神秘地笑了笑,并未立即回答,而是拿出了一个充电宝,将连接在窗户上的USB线插在了充电宝上,并打开了开关。随即,窗户玻璃的颜色竟然开始发生变化,由无色慢慢变成了深蓝色,透明度也慢慢变低,到了最后,整扇窗户已经完全不透光了。

“这是一扇加了智能调光膜的窗户。”工作人员解释说,智能调光膜是一种新型光电产品,集遮阳与降低辐射为一体,具有独特的透光与保温功能。夏季可动态调节太阳光透过率,对透过的光和热量进行控制,有效降低室内温度;冬季可恢复光线与热量的透过能力,阻断室内热量散失。

“为大家展示的这种智能调光膜是基于石墨烯透明导电薄膜制备的。”工作人员补充道。

这时候,一名似乎有着专业背景的观众问道:“那这和传统的智能调光膜比,究竟好在哪呢?”

工作人员解释说:“目前的智能调光膜产品中的透明导电电极主要使用的是氧化铟锡材料,又叫ITO材料。它具有透光性好、面电阻低、工艺成熟等优点。但是,ITO不耐弯折,在生产、运输和使用过程中容易发生断裂导致报废。除此之外,铟矿储量稀少而分散,开采和回收都很困难。随着资源的不断消耗,ITO的成本将不断攀升。”

工作人员表示,与传统的ITO透明导电材料相比,石墨烯具有柔性优势,易于应用在聚酯(PET)等柔性基底上,这就扩大了产品的应用范围。而采用剥离还原法制备高品质石墨烯及其浆料的方法与工艺,对制取设备的要求很低,生产成本极低,这样就能够全程大尺度、连续化生产。

据介绍,建筑外窗与透明玻璃幕墙是外围护结构中热传导、热扩散最活跃和热损失最严重的部位。智能调光膜可以作为建筑玻璃的夹芯或内外贴膜,通过对入射光线的调节与热能的阻隔,实现对经由窗户进出热量的控制。自动变色的效果,也让家里不再需要遮阳窗帘或外遮阳隔栅。

对于智能调光膜未来的前景,工作人员讲道:“智能调光膜未来的发展方向是更好的性能和更低的成本,具体表现在需要精确的控制器,更快的透光率转换速度,不透光状态下避免彩色,调光范围更大,减少生产成本;设计更通用、更可靠的照明控制算法,以适应不同用户、不同气候条件、不同暖通空调系统的要求。产品如果实现柔性化,应用范围将进一步扩大,不但能够应对各种形状的表面,还可以融入可穿戴设备,例如可变色迷彩服等。”

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