陜科大王學川/劉新華 Small:自適應多重響應熱致變色水凝膠用于節能智能窗和可穿戴溫度傳感
2023-09-03 來源:高分子科技
近日,陜西科技大學生物質與功能材料研究所王學川、劉新華等報道了一種用于節能智能窗及可穿戴溫度傳感的自適應多重響應熱致變色水凝膠。該熱致變色水凝膠具有優異的可見光透明度(~95.2%)和太陽光調制能力(~57.2%),同時表現出對溫度、pH的雙重響應性。同時,良好的導電性也在一定程度上拓寬了該水凝膠的應用范圍。多項應用測試中該熱致變色水凝膠均表現出優異的溫度響應及熱管理性能,顯示出廣闊的應用前景及巨大的節能潛力。相關研究成果發表于國際材料領域著名期刊Small上。
圖1 PHC-Gel水凝膠作用機理及應用
據相關統計,每年建筑能耗約占總能耗的40%,同時極端天氣下室內溫度的可控性對人們來說也是一項巨大的挑戰。因此,具有太陽光調制能力的智能窗引起了研究者們的廣泛關注。然而,大多數新興的智能窗材料或多或少存在低溫下透明度低、相變溫度高、應用領域局限等缺點。因此,開發光學性能優異及應用領域廣泛的熱致變色水凝膠已成為人們關注的焦點。基于此,本研究以明膠、PNIPAM、HPC 和 CMC為原料,通過簡單的“一鍋法”制備了一種具有溫度和 pH 雙重響應的自適應熱致變色水凝膠(PHC-Gel)。PHC-Gel水凝膠具有優異的可見光透射率(~ 95.2%)和良好的太陽光調節能力(~ 57.2%)。與此同時,PHC-Gel的低臨界溶解溫度(LCST)也可在20 ℃~35 ℃ 的溫度范圍內自由調控。
圖2 PHC-Gel水凝膠制備及相關表征
圖3 PHC-Gel水凝膠光學、熱力學和穩定性測試
圖4 PHC-Gel水凝膠多應用場景測試結果
原文鏈接:https://doi.org/10.1002/smll.202304321
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(責任編輯:xu)
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