在化學材料科學與能源效率領域的交匯點上，中國科學院上海矽酸鹽研究所與華中科技大學的研究團隊攜手，以氧化鎢薄膜（WO3薄膜）為核心，創新性地設計了一種能調控光熱交換的電致變色器件，旨在為現代建築的窗戶賦予前所未有的智慧熱管理能力。這一突破不僅拓寬了電致變色材料的應用邊界，更為實現綠色建築和全球碳中和目標提供了強有力的技術支撐。
中鎢線上氧化鎢圖片
這種電致變色器件的核心在於其對環境變化的敏捷回應與精准調控。研究團隊巧妙地將WO3薄膜與二氧化釩相結合，通過鋰離子在電壓作用下分別擴散至二氧化釩和氧化鎢層，而實現材料在三種不同光學狀態之間的可逆轉換。
實驗結果顯示，在上海與三亞的實地測試中，這種新型電致變色器件在晴朗天氣下能夠持續降低室內溫度，最高溫差可達驚人的14℃，遠超傳統Low-e窗戶的性能。
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研究團隊還深入探討了溫度差異對窗戶熱交換性能的影響，WO3薄膜與二氧化釩組成的器件通過精細調控電致變色結構內外側電極的發射率，實現了夏季隔熱與冬季保溫的雙重優化。這種設計不僅減少了夏季空調能耗，也提升了冬季的保暖效果，展現了極高的環境適應性與實用性。
此番研究成果，不僅是對氧化鎢薄膜材料科學的一次深刻探索，更是對建築節能技術的一次革命性推進。相關成果已在發表國際學術期刊《自然-可持續性》（Nature Sustainability ）上。
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