在修建物中，削减空调、暖气等室内温控设备的过度运用，是完成节能减排方针的重要办法之一。窗户作为太阳光辐射能量进入修建室内的首要前言，装置可以阻挠太阳光辐射和调理室内温度的智能化窗户关于构筑节能修建至关重要。现有的智能窗户首要是经过通明和不通明两种光学状况间的切换来调控太阳光辐射，这一调控进程往往为了阻挠更多的太阳光辐射而献身了部分可见光的透过，然后影响室内采光照明。此外，经过有限的影响呼应使得这些智能窗户难以依据杂乱的气候改动和个别偏好来完成动态或选择性的调控太阳光辐射。

  近来，我国科学技术大学俞书宏院士团队提出了智能窗户制备新战略。该战略运用气-液界面协同拼装的办法，分别将电致变色、热致变色与光谱可调的纳米功用单元进行有序共拼装，制备出可动态调控太阳光辐射的智能窗户，为修建物供给了愈加有用的太阳光谱调控和热量办理窗口。相关研讨成果以Nanowire-based smart windows combining electro- and thermochromics for dynamic regulation of solar radiation为题，宣布在《天然-通讯》（ Nature Communications ）上。

  科研人员依据一维纳米资料共同的光学性质，组成并混合不同长径比的Au纳米棒。这些Au纳米棒的混合物可以选择性吸收760-1360 nm波段的近红外光，不会过多影响到可见光的透过，来确保了室内的采光照明。然后，该作业将多尺度的Au纳米棒混合物与电致变色W18O49纳米线和导电Ag纳米线共拼装成有序的网状结构。经过外部供电，智能窗户的外观色彩产生明显改动。两者的协同作用进一步提高窗户关于太阳光的阻挠功用（图1a）。选用相同的界面共拼装战略，研讨人员依据不同W掺杂量的W-VO2纳米线的共拼装，制备出具有宽呼应规模的热致变色智能窗户(WRT)。与单一类型VO2纳米线的热致变色窗户比较，该智能窗户将狭隘的呼应温度从68°C扩展到30-50°C这一较宽的温度规模。在这种宽呼应规模智能窗户中，处于热致变色状况下的W-VO2纳米线数量可以跟着环境和温度的改动而改动，然后动态调控智能窗户的变色功用（图1b）。当智能窗户装置在房子上时，它们会选择性地阻挠太阳辐射，并依据施加的电压或环境和温度的改动动态调理室内温度（图1c）。

  图1 智能窗户的构筑和调制机理示意图。a. 依据一维电致变色W18O49纳米线、导电Ag纳米线和Au纳米棒共拼装的选择性光吸收电致变色智能窗户（SLE）；b. 依据不同W掺杂量的W-VO2纳米线共拼装的宽呼应规模的热致变色智能窗户（WRT）；c. 在施加电压或环境和温度的影响下，智能窗户关于太阳光的调控和室内温度的操控。

  此外，图2a-2c是SLE和WRT智能窗户在实践太阳光照射下的控温成果。研讨人员与热科学与动力工程系特任副研讨员赵斌和教授裴刚等协作，进一步对修建的功耗进行仿真模仿，剖析出在不同气候类型的区域中，相较于一般玻璃窗户，SLE和WRT智能窗户可在酷热的月份内节省下更多的动力功耗（图2d-2f）。

  图2 智能窗户的实践控温功用及节能功率的模仿。a. 装置SLE和WRT智能窗户模型房子的红外图画，插图为装置SLE和WRT智能窗户模型房子的什物相片；b-c. 在实践太阳光照射下，SLE智能窗户和WRT智能窗户的实践控温作用；d. 选取利雅得为方针城市，运用一般玻璃窗户、SLE和WRT智能窗户带来的每月能量负荷；e. 选取香港为方针城市，运用一般玻璃窗户、SLE和WRT智能窗户带来的每月能量负荷；f. 在利雅得和香港运用一般玻璃窗户、SLE和WRT智能窗户带来的全年总能量负荷。

  该研讨提出了依据多组分功用纳米基元的共拼装战略，完成了可用于太阳光谱调控智能窗户的快速构筑，并经过调制多类型资料的组分和结构明显改进了窗户的光学功用。这总共拼装战略具有操作简略快捷且易于大规模制备的优势，为往后新式电致变色和热致变色智能窗户的规划、制备和使用供给了新的解决方案。

  研讨作业得到国家重点研制方案、国家天然科学基金、安徽省科技严重专项、安徽省高校协同立异方案、新柱石科学基金会等的支撑。南边科技大学参加研讨。