8月28日消息,研究人员开发出一系列基于二苯并呋喃(DBF)、二苯并噻吩(DBT)与咔唑(Cz)单元的共轭聚合物,可在无色与深蓝色之间可逆切换;集成于智能窗后,其中一个变体在中国多样气候区的建筑全年能耗模拟中实现了最高25.7%的节能。

电致变色智能窗(ECSW)被日益视为动态调节建筑太阳辐射的工具,但其发展长期受限于难以在无色与深色态之间实现高光学对比度的同时兼顾其他性能参数。该研究设计了DBT-Cz-6C、DBF-Cz-6C、DBT-Cz-Ph与DBF-Cz-Ph四种共轭聚合物,旨在同时改善结构稳定性和可及色彩范围。四种聚合物均表现出强电化学性能。

其中DBT-Cz-6C表现突出:初始最大透过率达90%,经1000次切换循环后透过率损失仅5%,显示良好的长期稳定性。将其集成为电致变色器件(ECD)进一步表征:400次测试循环后透过率仅下降2%,着色与褪色时间分别为4.5秒和4.9秒,与动态调光玻璃系统的实用要求兼容。

为评估真实条件下的效果,研究团队使用EnergyPlus对代表中国20个城市、覆盖多个气候区的建筑模型进行了热管理模拟:配备DBT-Cz-6C电致变色智能窗的建筑全年节能13.1%—25.7%,主要通过动态控制太阳辐射削减制冷负荷。作者 conclude认为,DBF/DBF-Cz共轭聚合物家族在低碳与绿色建筑应用中潜力显著,为将电致变色功能与实质性节能相结合提供了路径。成果发表于《Polymer Chemistry》2026年第17卷3477–3485页。 (来源:European Coatings)