[00305554]智能与可控调光膜

随着全球不可再生能源资源日益枯竭预期的强化， 能源供需矛盾突现。与发达国家相比，我国的能源利 用效率整体仍处在较低的水平，单位产值能耗比日、德、 法、美等发达国家高出4-7倍，单位建筑面积能耗为 气候相近的发达国家的3倍左右。大量研究表明，由 窗户直接进入室内的太阳光辐射热量是夏季室内过热 的主要原因，高层楼房约29%的能量来自于太阳光 的辐射能，在气候炎热地区，这一数字可接近40%, 因此智能遮阳技术是建筑节能技术的重要发展方向。 在上述背景下，北京大学研发团队在多年研究的基础 23 上，面向国家节能领域的重大需求，制备了电控和温 控两类智能与可控调光膜（即智能遮阳膜）。（1 ）电控调光膜电控调光膜是将低分子液晶与预聚物相混合，在 一定条件下经聚合反应，形成微米级的液晶微滴均匀 地分散在高分子网络中，再利用液晶分子的介电向异 性获得具有电光响应特性的一种新型电控调光产品。 在电场的作用下，液晶分子呈现不同的排列方式，进 而实现调光膜的透明与不透明的状态转换。北京大学研发团队利用紫外光固化法制备电控调 光膜的研究，着重研究了具有低驱动电压薄膜的高分 子网络的微观结构的控制方法和中试生产技术，阐明 了高分子网络的微观结构和液晶材料的分子结构对薄 膜电-光性能的影响规律、解决了紫外固化的黄变问 题，完成了中试试验。相对于热固化，紫外光固化法具有固化速度快、固化温度低、成品率高等优点。据实 验证明，紫外光固化过程的能耗仅为热固化过程能耗的 万分之一点二左右。因此紫外光固化法将成为电控调光 膜制备技术的发展趋势。目前，研发团队已开始了紫外 光固化法的电控调光膜的产品生产，产品已经准备上市 销售。（2 ）温控调光膜温控调光膜是一种垂直取向高分子网络/液晶复合 材料薄膜。该薄膜中液晶在较低温度时为近晶A相且液 晶分子呈垂直取向，薄膜呈透明状态；在较高温度时为 胆凿相且液晶分子呈焦锥织构的分子排列方式，薄膜呈 强烈光散射状态。温控调光膜作为建筑门窗贴膜不需要任何能量驱动， 气温较低时薄膜呈透明状态，不影响室内采集光线和热 量；而气温较高时呈强烈光散射状态，屏蔽掉太阳光辐 射能，同时避免室内人员的眼睛受强烈阳光的刺激。现 已证明，该薄膜应用于建筑门窗贴膜，可使夏季室内空 调节电16.5%以上。在国家863计划的支持下，该项 目已经完成了中试试验。