一種能使室內冬暖夏涼,又不影響光照亮度的“智能窗戶”,最近由美國伯克利勞倫斯國家實驗所研發成功。住進這種房屋,即使你沒有安裝空調,也不會在炎夏熱得汗流浹背,在嚴冬凍得瑟瑟發抖了。
智能窗戶的關鍵,是使用了一種合成的氧化銦錫納米晶體新材料。這種材料既能作為涂層涂于窗戶玻璃表面,也可作為液體溶劑注入窗戶雙層玻璃的夾層之中。這種納米晶體對光和熱的傳播,可以通過電壓來調節:在嚴寒天氣,可見光和近紅外光都可以通過,從而使熱量進入房間;而在酷暑季節,施加微弱電流可使窗戶依然能夠傳播可見光,卻會阻擋近紅外光,從而避免太陽的熱量進入房間。此外,錫還另外帶有電荷,當施加電壓時,納米晶體里電子的密度會發生改變,從而使得所吸收的紅外光的量也隨之改變,于是房間始終保持適宜的溫度。
與此有異曲同工之妙的,是英國工程師弗雷德里克·麥基發明的一種全部由雙層玻璃構成的智能窗戶。玻璃夾層中充滿水而不是空氣。溶于水中的一種化學物質,能將陽光中的紅外線能量和熱量吸收掉,但不影響可見光的通過。玻璃夾層中的水是通過一臺熱交換器循環的。熱交換器可以使水中的熱量存儲起來,也可以使之冷卻,以便根據室外氣溫的變化,合理地加以利用。據介紹,這樣動態性地改變紅外光和熱量的吸收,是一項重大技術創新。上述新型智能窗戶的問世,不僅能夠使居住者感到十分舒適,而且可以減少普通窗戶帶來的能耗和花費——僅就美國建筑業而言,這筆花費每年大約為400億美元。