2025-05-28 來源：上海教育
2024年，市教委組織開展了第三屆上海市青少年“雙碳”方案提案大賽等一系列豐富多彩、形式多樣的生態(tài)文明教育活動，收獲一批上海學(xué)校生態(tài)文明建設(shè)和青少年積極參與生態(tài)環(huán)境保護的實踐成果。
我們推出我為“雙碳”獻一策——2024年上海市青少年生態(tài)文明素養(yǎng)展示聯(lián)展，讓我們共同領(lǐng)略青少年們的綠色智慧，感受他們?yōu)榻ㄔO(shè)美麗中國貢獻力量的決心！
綠意悠窗——集光熱電融合于一體的綠色生態(tài)智能窗
選送單位：上海第二工業(yè)大學(xué)
你們見過會自己“變色”的玻璃窗嗎？為助力建筑領(lǐng)域節(jié)能降碳工作，團隊成員研發(fā)了“綠意悠窗——集光熱電融于一體的綠色生態(tài)智能窗”，通過感應(yīng)環(huán)境溫度切換窗戶透明度，有效彌補了傳統(tǒng)窗戶在太陽光調(diào)控和節(jié)能效率方面的不足。
該智能窗的“核心秘密武器”是一種基于PNIPAm-X的熱致變色水凝膠材料。通過調(diào)節(jié)“膨脹-溶解”轉(zhuǎn)變，精準調(diào)控材料的變色溫度范圍，不僅能調(diào)節(jié)溫度，在透光性能上也表現(xiàn)出色，確保了室內(nèi)光線的清晰與舒適。
該技術(shù)針對新窗制造和舊窗改造，提出兩種制備智能窗的方法：（1）夾心三明治法：將PNIPAm-X水凝膠材料置于兩塊石英玻璃之間形成三明治結(jié)構(gòu)；（2）壓薄貼膜法：將PNIPAm-X水凝膠材料壓成薄膜并粘接在玻璃表面。
在夏季，當(dāng)外界溫度升高，水凝膠迅速響應(yīng)，智能窗自動調(diào)節(jié)為低透明度狀態(tài)，有效阻擋太陽輻射，減少室內(nèi)熱量攝入。和普通玻璃窗相比，在上海夏季的實際測試中，使用智能窗能使室內(nèi)溫度明顯降低，減輕空調(diào)制冷負擔(dān)，降低能耗。而在冬季，隨著溫度降低，智能窗恢復(fù)高透明度，讓陽光充分透入室內(nèi)，提升室內(nèi)溫度，實現(xiàn)冬暖夏涼的舒適環(huán)境調(diào)節(jié)。
此外，智能窗將熱致變色水凝膠與熱電水凝膠相結(jié)合。在日常使用中，玻璃表面因陽光照射產(chǎn)生的余熱被熱電水凝膠高效收集并轉(zhuǎn)化為電能，能為小型電器供電，提高了能源利用效率。
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