传统建筑消耗全球约 40% 的能源，智能窗户技术已被开发用于阳光调制和能源管理。目前的智能窗户大多随着温度的升高由透明变为不透明，这对白天的室内采光或夜间的隐私保护都是不利的。 最近 ， 东南大学团队 通过将十二烷基硫酸钠 (SDS) 胶束引入亲水性丙烯酰胺和疏水性甲基丙烯酸硬脂酯 (C 18 ) 的交联共聚物中，开发了一种多功能热致变色水凝胶系统。

图1 双响应水凝胶在透明和不透明状态之间转变的示意图。 白天，水凝胶在高环境温度下变得透明，而在晚上，由于 SDS 胶束的形成和水凝胶网络内无机盐晶体的沉淀，窗户变得不透明。

液态前驱体溶液可以封装在两块玻璃板内并原位凝胶化以制备智能窗户，显示出优异的太阳能调制能力（Tlum = 99.05%，DTsolar = 33.42%）、双重响应（热和 pH 值）和可调相变温度(20–50 °C)。 此外，这种设计选择性地阻挡了红外线，同时在白天允许紫外线和可见光通过，有利于室内照明和隔热。当夜间温度下降时，C18 单元会聚集在 SDS 胶束中以增加其尺寸，从而增强阻光性（不透明）以保护客户的隐私。所制备的基于水凝胶的智能窗户提供了一种简便的策略，可以满足高透明度、优异的太阳能调制能力、易于制造和机械灵活性的严格要求，为下一代节能建筑带来巨大希望。

图5 a) 样板房白天和晚上的照片；b) 配备智能窗和普通窗的样板房照片，以及两种样板在自然阳光下照射1小时后的红外图像；c) 两个样板房在自然日光照射下的窗面和室内空气温度随时间的演变；d) 贴在志愿者额头上的智能水凝胶在正常和升高温度下的照片；e) 智能手环示意图。

相关论文以题为 Thermochromic Hydrogels with Dynamic Solar Modulation and Regulatable Critical Response Temperature for Energy-Saving Smart Windows 发表在 《 Advanced Functional Materials 》 上。 通讯作者 是 东南大学 佘伟教授 、 章炜副教授 、 孙正明教授 。

参考文献 ：

doi.org/10.1002/adfm.202109597