室內採光好不用擔心過熱了,新型窗戶塗層有效隔熱還不擋視野
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透過落地窗、玻璃磚雖然能引入大量自然光,打造採光良好溫馨住宅,但強烈日照也會讓夏天一整個悶熱到不行,最近美國科學家就研發出特殊的窗戶塗層,能可以阻擋熱作用強的紫外光和紅外光,能應用在任何窗戶或車窗上,將冷氣成本降三分之一以上。
日昇日落,太陽位置會隨時間變換,那塗層也一樣有效嗎?美國聖母大學研究團隊負責人 Tengfei Luo 表示,雖然日照與窗戶角度不斷變化,但無論太陽在天空哪個位置,新研發的塗層都能保持功能和效率。
團隊教授 Seongmin Kim 先前已經透過在玻璃基底上堆疊超薄層二氧化矽、氧化鋁和氧化鈦來製造透明窗戶塗層,還添加微米厚的矽聚合物,將熱輻射反射到外層空間、增強結構的冷卻能力,只是如果要讓塗層能應對多角度的入射光,就還要再進行最佳化,並考量到所有可能的組合。
顯然一個一個來的嘗試錯誤法效率不高,因此團隊為了將各層重組為最佳配置,最大限度地提高可見光的傳輸率,同時減少產生熱量紫外、紅外波長通過,該團隊使用量子退火(Quantum annealing),解決量子位元中龐大又複雜難解的組合優化問題,最後透過實驗驗證結果。
聖母大學團隊針對 90 度射入房間的午間強光進行最佳化,最終模型生產出一種新型塗層,即使光線以大角度射入,也能維持窗戶透明度並降低 5.4~7.2 度的溫度。Luo 表示,與偏光太陽眼鏡一樣,新型塗層可以減少入射光的強度,但不同的是,即使不同角度傾斜塗層仍維持功效。
團隊指出,新型塗層為在維持窗戶透明下,阻擋有熱量的紫外光和紅外光,未來可應用在任何窗戶或車窗上,將冷氣成本降三分之一以上。
(首圖來源:聖母大學[1])
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