Tr35獲得者聯合開發高效節能玻璃總效率提高百分之九點五， 性能可根據任何氣候定制

無論豪華建筑物還是普通住宅，窗戶都是能源利用效率最低、設計最復雜的部分之一。據美國能源部官方數據顯示，在建筑物中，每年涉及到與窗戶有關的能源消耗，可以占到建筑物首次總能耗的4%。

雖然之前已經有科學家研究出可以緩解這種能源消耗的技術，如使用低發射率涂層來防止傳熱，或者用電致變色玻璃來調節太陽能透射，通過變色進入房間。

遺憾的是，截至目前，仍然沒有一種方案可以解決這種難題。

近日， 新加坡南洋理工大學的科學家發明了一種節能玻璃，這種創新性玻璃可以通過溫度變化自動作出反應，并且能夠在加熱和冷卻之間切換。

由華中科技大學能源與動力工程學院煤燃燒國家重點實驗室教授楊榮貴、美國懷俄明大學土木建筑工程與建設管理系教授譚剛（ 音譯）、南洋理工大學材料科學與工程學院研究員龍祎（音譯）為共同通訊作者。

該團隊所研發的這種玻璃與其他玻璃最大的差異在于“材料”，該玻璃主要由聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化釩納米顆粒復合層和低輻射率涂層組成，這種結構可以同時對加熱和冷卻兩種狀態進行調節， 進而適用外界氣溫的變化。

該玻璃連續調諧特性，為建筑物節能研究鋪平道路

目前，市場上大多數節能玻璃僅僅解決了近紅外光和可見光所引起的部分太陽熱量增益，但長波紅外的輻射冷卻往往被忽視。

為了解決輻射冷卻方面的問題，也有廠商在房屋的墻壁及屋頂做了進一步創新，盡管如此，該功能在寒冷的冬季效果仍然不佳。

龍祎表示：“我們團隊所開發的節能窗戶可以對近紅外光和可見光做出良好的響應，這也是我們首次向外界展示的玻璃，它具有連續調諧的特性，不論是夏季的高溫，還是冬季的低溫均適應。”

該研究的亮點之一，是這種創新型節能玻璃無需通過其他移動組件，邏輯電路設計或阻擋視線等方法就能發揮作用，這種策略為建筑物節能提供了一種新的思路。

為了進一步提高節能玻璃的性能，該研究的共同作者譚剛、楊榮貴對太陽能傳輸和輻射冷卻之間的調制做了模擬。

據悉，楊榮貴在熱電材料理論、器件應用和系統研究方向具有非常之深的研究，讀博士期間共就發表10余篇論文，2008年入選了《麻省理工科技評論》35歲以下科技創新35人榜單，他的加入為該成果提供了較大的支持。

譚剛表示：“我們的這項研究主要解決了傳統智能窗戶無法適應夏季和冬季溫度變化的難題，即彌補了窗戶在輻射冷卻之間的空白， 也為將來建筑的節能研究鋪平了道路。”

該玻璃的加熱、冷卻性能可定制，以適應各地區氣候變化

先進材料的選擇及電致變技術的使用，可以節省建筑物因加熱和冷卻所消耗的能源， 長遠來看有利于綠色可持續能源的發展。同時，該研究也反映了南洋理工大學在解決人類可持續發展挑戰所作出的努力。

為了驗證節能玻璃在現實生活中的應用效果，該團隊選擇了全球人口最密集的7個氣候區域進行測試。

測試結果令人滿意，該團隊發現他們開發的玻璃，在寒冷或溫暖的季節都表現出良好的節能效果，總體節能可達9.5%，所節省的能量可以大約可讓新加坡60戶家庭使用一年。

該團隊表示：“測試結果表明，我們所開發的節能玻璃適應于全球幾乎所有類型的氣候，而無需考慮季節溫差的影響，與市場上僅適應于四季更替較少地區的窗戶相比，具有很大的優越性。”

除上述諸多優勢之外，該節能玻璃還具有兩大商業化優勢，一是根據各個地方的氣候條件差異，對玻璃的加熱和冷卻性進行定制;二是該節能玻璃的用途布局限于窗戶，通過調節玻璃面板上特殊的納米復合材料涂層結構和成分，將其實際用途推廣至更加廣闊的熱調節領域。