随着人们对能源危机愈发关注,节能已成为全球发展议题的重中之重。建筑业能耗大约占总能源消耗的40%,其中供暖、通风和空调又占了其中的一半。窗户被认为是建筑结构中最不节能的部分,在夏季,它引起部分太阳能转化为热能,导致制冷需求增加;而在冬季,窗户造成了30%的能量损失。因此,“智能窗户”的研究得以发展,它旨在降低建筑物的加热/冷却负荷以及节能。
近年来,刺激响应高分子材料研究主要集中在电致变色、热致变色、光致变色等显色技术上,开辟了节能材料的新思路。在众多响应聚合物材料中,热响应和电响应聚合物受到广泛关注,它们能够用于传感器、智能窗户、显示器和防眩镜等设备中。
具有热响应或光响应性质的聚离子液体作为智能窗户的主要组份,可以利用温度变化或者光照来实现窗户透明程度的调控。
例如,一些含有二茂铁的聚季鏻盐离子液体除了具有热响应性能外,还具有氧化还原响应性能,利用这些聚离子液体已实现了智能窗户的热、电双响应性能;
将电致变色基团与热响应聚离子液体相结合,调控其临界温度于室温附近,利用夏冬季节的温度变化和昼夜温差,则可以设计光电双响应的智能窗户。