近日，能源与动力工程学院光-热辐射研究中心刘林华教授团队在智能窗研究方面取得重要进展。相关成果以“Adaptive Thermal Management Radiative Cooling Smart Window with Perfect Near-Infrared Shielding”为题，发表在应用物理领域Top期刊Small上。山东大学为该成果的唯一完成单位，刘林华教授、马兰新副教授和王程超助理研究员为该研究的共同通讯作者，李海增教授为该研究的主要参与人，能源与动力工程学院硕士研究生胡乐川为该论文的第一作者。

随着全球化石燃料消费继续上升，能源节约和环境保护的紧迫性随之加剧。温室气体的过量排放导致全球变暖，消耗大量能源的房屋降温已成为提高人类舒适度的必要措施。全天被动辐射冷却作为降低建筑温度的方法，已经得到了广泛的关注。目前。许多研究为建筑节能技术的发展和推进节能减排进程做出了重要贡献。然而，现有研究仍然存在一些显著缺点，如多层薄膜需要较高的制造精度，这使得大规模生产更加困难；纳米颗粒基复合薄膜很难将太阳光谱波长的选择性透射率与大气窗口的辐射冷却相结合；薄膜缺乏提高人体舒适度的光谱调制能力。

图1智能窗的工作原理和制作工艺的结构示意图

本文设计了一种基于羟基丙基纤维素（HPC）水凝胶的新型可调可见光透光辐射冷却智能窗口（TTRC智能窗），具有完美的近红外屏蔽能力，以满足人体在不同温度下的舒适需求。所制作的TTRC智能窗在室温下的高发光透光率（T_lum）为56.8%，太阳调制能力（ΔT_sol）为25.7%。最重要的是，TTRC智能窗在高温和低温下均保持低于4%的NIR透光率。该智能窗还具有辐射冷却功能，在大气窗口范围内具有94%以上的高发射率，使其具有较高的辐射冷却能力。与普通玻璃和氧化铟锡（ITO）玻璃相比，TTRC窗口在热带和亚热带地区的总能耗降低了高达20%，具有良好的节能潜力。

该研究得到了国家自然科学基金面上项目、青年基金项目，中国博士后基金特别资助项目，以及山东大学青年学者未来计划的支持。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.202306823