建筑能耗约占全球能耗的40%，而窗户是建筑内外能量交换的主要通道。利用智能窗户调节建筑能量交换，是实现建筑节能的重要手段。国内外科学家们已经开发了各种智能窗户，如：热致变色型水凝胶智能窗户（Joule, 2019, 3, 290-302），电致变色型钙钛矿智能窗户（Nat. Commun. 2021, 12, 3360），辐射制冷型二氧化钒智能窗户（Science, 2021, 374, 1501-1504）等。研究和开发“全气候”型智能窗户，既能在夏季阻隔过多的阳光直射，又能在冬季降低室内热能的辐射损失，“冬暖夏凉”，不仅有利于显著改善建筑内的舒适性，更有利于节约能源，促进低碳经济发展。然而，大多数智能窗户仍受制于需要供能、工作温度适用范围窄、光调节能力不足等问题。因此，研究可自发调节并适应复杂多变气候的智能窗户具有非常重要的科学意义和应用价值。

  中山大学付俊教授团队和福州大学江献财副教授团队合作开发了一种能够满足不同气候条件需要的热致变色水凝胶智能窗户，通过连续调节水凝胶的相转变温度，实现了不同纬度地区、不同季节的室内温度调节。聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）是著名的LCST（低临界共溶温度）型聚合物。当温度升至LCST（约32.5℃）以上时，PNIPAM水凝胶会由透明态转变为不透明态。利用这一特性，研究团队通过引入亲水性单体N, N二甲基丙烯酰胺（DMAA），与NIPAM共聚（图1a），在32.5 °C-43.5 °C范围内实现了对LCST的连续调控（图1b）。当温度低于其LCST时，P(NIPAM-DMAA)共聚物水凝胶透明度极高，全波段的光透过率大于91.30%（图1c），在LCST以上温度则不透明（图1d）。

图2 凝胶基智能窗户的太阳光调节能力。

图3 凝胶基智能窗户用于多地跨季节温度调节和建筑节能。

图4 复合图案的凝胶基智能窗同时实现窗户可视化和光调节。

  该“全气候型”智能窗户大大地拓展了应用范围，提升了智能窗户应用于建筑节能的能力，为开发新一代智能窗户提供了新的思路，对于低碳经济发展具有重要的意义。

  全文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202211716

付俊教授简介

  中科院“百人计划”、中山大学“百人计划”、浙江省杰出青年基金入选者。Wiley出版社J Polym Sci编辑，英国皇家学会学术期刊J Mater Chem B和Materials Advances编委。博士毕业于中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室。先后在德国马普高分子研究所、美国哈佛医学院附属麻省总医院、中科院宁波材料所工作。2019年加入中山大学材料科学与工程学院，任教授，博导。主要从事高性能与智能仿生柔性材料、柔性传感与可穿戴设备、水凝胶组织工程材料、生物3D打印等方面的基础研究与应用技术开发。

  相关成果已在Adv Mater, Adv Funct Mater, Chem Eng J, Mater Horiz, Chem Mater, ACS Appl Mater Interfaces, Chem Commun, ACS Macro Lett, Macromolecules等高水平期刊发表论文140多篇，出版英文专著1部，全部论文累计被引用7700余次，H指数47，授权美国发明专利1项，中国发明专利20多项。获英国皇家化学会2020年Materials Horizons Outstanding Paper Award等奖项。

  本团队常年招聘高分子、生物材料、水凝胶、柔性传感、柔性驱动等方向的副教授、助理教授、研究助理教授、研究副教授、科研博士后等。欢迎青年学子报考本团队硕士、博士研究生。课题组主页：

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