讓你的窗戶成本更低 耗能更少的熱反射涂層來了！

材料牛注：伯克利實驗室在窗戶上涂覆一種價格便宜的聚合物熱反射涂層來改善和提高窗戶的性能。

據美國方面估計，樓房的視窗性能決定了整座樓房建筑耗能的10%，在這方面每年花費500億美元左右的資金。而窗戶的翻新或者用高效節能的涂層來代替它似乎是一個亟待解決的難題。

美國能源部（DOE）的伯克利實驗室（勞倫斯伯克力國家實驗室）的研究者通過不斷努力法解決了這一問題—在窗戶上涂覆一種價格便宜的聚合物熱反射涂層。

伯克利的科學研究團隊獲得了美國能源部的高級研究計劃署（ARPA-E）支持的資金（395萬美元）來改善和提高這種新產品的性能。這支由多重機構組成的團隊由博爾德科羅拉多大學的Garret Miyake研究員帶領，它還包括（ 美國） 加利福尼亞理工學院和物質學院。

很多具備光譜選擇性的用于視窗改進的薄膜涂層在市場上都可以買到，但它們必須在專業承包商的幫助下才能完成安裝，這給房主帶來很多不便。更劃算的選擇將可能擴大產品的需求，同時每年可節約350億千瓦-時的能量，減少240億千克二氧化碳的排放，相當于減少了5百萬輛汽車在公路上行駛。

伯克利實驗室技術依靠一種被稱為bottlebrush聚合物的材料，這種材料包含一條剛性單分子鏈和沿著其邊緣的刷毛。這種獨特的分子結構體賦予了它特殊的性能，例如它不會相互糾纏。

Weitekamp是加利福尼亞理工學院的研究生，他專注于理解和觀測bottlebrush聚合物是如何自組裝成為納米結構的，在這個過程中此聚合物充當能在各種頻率下反射光的光子晶體。在2015年，為了使所有其它關于聚合物基體的技術的涂層商業化， Weitekamp參觀了伯克利實驗室（Cyclotron Road的一部分）的創業科學家組織。

由于ARPA-E 的資助，Weitekamp和伯克利實驗室的 Steve Selkowitz（一個在研發科學和窗口技術的首席專家）及Arman Shehabi（一個在審查建筑物能源使用方面的專家）合作來研發一種可升級的有成本競爭力的產品。他們的目標是每平方英尺的產品成本是1.5美元，這是市售安裝的節能翻新窗戶涂層目前市場成本的10%。

目前，主要的技術挑戰是提高材料的精確性，這樣可避免紅外光的反射對可見光產生散射或使之模糊不清。這要求涂層能夠反射大量的太陽光能量，以減少穿過窗戶進入樓房的熱量，同時仍對人眼可見。

本文參考地址：Researchers Develop Heat-Reflective Coating for Low-Cost, Energy-Efficient Windows

感謝材料人編輯部糯米提供素材