MIT研發新型聚合物材料 或可用于智能窗戶

MIT的研究人員研發了一種橡膠材料和對應的公式，根據其拉伸和厚度來預測穿透的光線。這種材料或許有助于研發自動調節進入的光線的智能窗戶。

相信大家都玩過氣球。稍微仔細一點就可以觀察到，當氣球吹得越大，或者被拉得越開，氣球會越透明。但或許我們沒有考慮過拉伸多少和透明度、透過的光線是否有量的考量。

現在，MIT整理出一套理論，根據其厚度和拉伸程度來預測透過的光線量。得益于這種理論，他們精確地預測了聚合物結構材料的透明度的變化。

他們著手制作了一種非常柔軟、彩色的材料。這種材料會根據諸如電、熱、機械力等外界刺激而改變顏色和透明度。首先，研究者制作了一種薄而透明的PDMS布。然后在其中加入了容易被機械變形的黑色微粒。在沒有變形的時候，材料呈不透明狀。當被拉伸或者膨脹的時候，材料變得透明。

在最初的試驗中，研究者們向聚合物照射光線，并計算該材料透過的光線總數。而后，研究者們垂直光線方向拉伸聚合物，并記錄下聚合物的厚度和透過的光線。

最終，研究者們根據比爾-朗伯定律和實驗觀測，得到一個非常簡單的公式來預測PDMS結構變形后穿透的光線量。

這個研究成果最主要的應用是可以調整透明度并自動調節透過光線量的智能窗戶。智能窗戶概念已經嚷嚷了很多年了，但他們是用非常昂貴的材料制作而成，所以用戶很難承受得起。如果鋪上這種新型聚合物，造價將會便宜得多，而且設計者可以根據MIT給出的公式決定窗口透明到哪種程度。

目前，研究者正在設想整個建筑物都配備了這種全新的改進的窗戶，可以隔熱，并降低能量損失。

該研究成果已發表在Advanced Optical Materials。

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材料牛編輯鋼鐵俠整理。