記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,該校俞書宏教授領(lǐng)導(dǎo)的團隊通過一種浸染自組裝的方法,以傳統(tǒng)的商業(yè)尼龍網(wǎng)紗(聚酰胺)為基底,成功研制了超大面積的柔性透明智能窗口材料。研究成果日前發(fā)表在《細(xì)胞》出版社新刊《iScience》上。

在霧霾環(huán)境中,有效防護PM2.5的口罩為N95級,但是體感憋悶,無法長時間佩戴。介于室外除霾和個人防護之間,室內(nèi)空氣凈化是保證人們健康工作和生活的一項有效措施。同時,保持室內(nèi)適宜的溫度所消耗的能源將持續(xù)增加。因而,開發(fā)一種智能窗口兼?zhèn)湔{(diào)節(jié)室內(nèi)光線強度和凈化空氣霧霾,具有非常重要的現(xiàn)實意義。

此前,研究人員提出了多種方案收集過濾室內(nèi)漂浮的霧霾微粒,例如通過靜電吸附、聚合物纖維吸附以及金屬有機骨架配合物吸附等物理方式。但是所制備的智能窗口價格昂貴、難以擴大生產(chǎn)和可重復(fù)循環(huán)使用。因此,如何制備出超大面積的可重復(fù)使用的柔性透明智能窗口仍然是一個挑戰(zhàn)。

據(jù)介紹,研究人員在20 min內(nèi)即可制備約7.5 m2的銀納米線—尼龍智能窗口,花費約100元,這種柔性透明智能窗口不僅能夠和熱致變色染料相結(jié)合改變室內(nèi)的光照強度,還能夠作為高效的霧霾收集器用以凈化室內(nèi)的空氣質(zhì)量。其中,空氣凈化效率最高可以達(dá)到99.65%,并且能夠在50 s內(nèi)將空氣中PM2.5的濃度從嚴(yán)重污染的程度(248μg/m3)降至空氣優(yōu)良狀態(tài)(32.9μg/m3)。同時,制備得到的銀納米線—尼龍智能窗口在霧霾收集之后,只需要簡單地浸泡在乙醇中20 min,就可以清洗干凈并再次使用,即使經(jīng)過上百次的可重復(fù)循環(huán),其凈化效率依然可以保持穩(wěn)定。

這項研究為今后柔性透明智能窗口材料的設(shè)計和制備提供了一種新的策略。