来源：高分子科技
目前，大多数智能窗户仍受制于需要供能、工作温度适用范围窄、光调节能力不足等问题。因此，研究可自发调节并适应复杂多变气候的智能窗户具有非常重要的科学意义和应用价值。据此，中山大学付俊团队和福州大学江献财团队合作开发了一种能够满足不同气候条件需要的热致变色P(NIPAM-DMAA)共聚物水凝胶智能窗户，通过连续调节水凝胶的相转变温度，实现了不同纬度地区、不同季节的室内温度调节。相关研究以“Printable Thermochromic Hydrogel-Based Smart Window for All-Weather Building Temperature Regulation in Diverse Climates”为题发表在《Advanced Materials》上。研究团队通过多个城市、不同季节的室内模拟测试，证实了该智能窗户具有室内温度调节能力和建筑节能效果。选取北京、大连、西安、上海、福州和广州作为代表性的试点城市，跨越北纬23 °N 到40 °N，覆盖了亚热带、温带、沿海、内陆等不同地理和气候特点，从2021年12月到2022年8月，进行了为期九个月的室内模拟测试（图3）。在北方，模拟冬季供暖条件，利用智能窗户的热致变色效应，有效地降低了室内热量的辐射逃逸，表现出优异的建筑节能效果（4.04-4.30 kJ m-3）。在春季，广州的智能窗户可将室内温度降低4.0 °C左右，并节能5.14 kJ m-3。在夏季，随着气温进一步升高，智能窗户在所有城市均展现优异的温度调节能力（最高可达7.3 °C），其建筑节能效率可达9.51 kJ m-3。图3 凝胶基智能窗户用于多地跨季节温度调节和建筑节能大多数智能窗户在工作状态下都是不透明状态，损失了可视化功能。该团队提出一种平衡可视功能和太阳光调节能力的新策略，借助3D打印技术构筑了网格状或图案化智能窗户，首次实现了具有可视功能和太阳光调节能力的水凝胶智能窗户（图4）。该策略可应用于开发具有文化特色的智能窗户，将窗花、中国结和文创作品等文化元素与智能窗户集成，具有广泛的应用前景。图4 复合图案的凝胶基智能窗同时实现窗户可视化和光调节该“全气候型”智能窗户大大地拓展了应用范围，提升了智能窗户应用于建筑节能的能力，为开发新一代智能窗户提供了新的思路，对于低碳经济发展具有重要的意义。付俊教授简介
中科院“百人计划”、中山大学“百人计划”、浙江省杰出青年基金入选者。Wiley出版社J Polym Sci编辑，英国皇家学会学术期刊J Mater Chem B和Materials Advances编委。博士毕业于中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室。先后在德国马普高分子研究所、美国哈佛医学院附属麻省总医院、中科院宁波材料所工作。2019年加入中山大学材料科学与工程学院，任教授，博导。主要从事高性能与智能仿生柔性材料、柔性传感与可穿戴设备、水凝胶组织工程材料、生物3D打印等方面的基础研究与应用技术开发。
相关成果已在Adv Mater, Adv Funct Mater, Chem Eng J, Mater Horiz, Chem Mater, ACS Appl Mater Interfaces, Chem Commun, ACS Macro Lett, Macromolecules等高水平期刊发表论文140多篇，出版英文专著1部，全部论文累计被引用7700余次，H指数47，授权美国发明专利1项，中国发明专利20多项。获英国皇家化学会2020年Materials Horizons Outstanding Paper Award等奖项。
全文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202211716
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