29 / 2024-08-28 17:55:43

智能光热调控涂层：创新引领绿色未来

智能光热调控涂层，电致变色，热致变色，微纳结构设计，机器学习

在全球能源资源日益紧张与环境问题日益严峻的双重挑战下，探索高效能源利用与环境保护的新途径已成为全人类共同的责任与使命。智能光热调控涂层够智能动态地调控太阳光和红外光特性，它们不仅能够精准地控制光的振幅、频率和相位，还能有效地调节热传导与辐射过程，实现对物体温度的精确管理。这种能力使得智能光热调控涂层在隔热、集热、散热等多个领域展现出巨大的应用潜力，为航空航天、军事伪装以及建筑节能等多个行业带来了革命性的变革^[1-3]。

本报告将聚焦团队在智能光热调控涂层领域的最新突破，特别是无机电致变色、有机电致变色、以及热致变色涂层的创新研究。在无机电致变色涂层方面，重点研究了WO₃等材料的光谱调控性能，并通过微纳结构设计实现了对光谱透过、反射和吸收的动态调控，满足了不同应用场景下的需求。在有机电致变色涂层方面，通过分子设计与合成，优化了材料的性能与稳定性，为智能涂层的应用开辟了更广阔的空间。在热致变色涂层方面，通过微纳结构设计、多波段光谱响应解耦及仿生超构涂层设计，不仅在单一波段实现智能光谱响应，更成功突破波长依赖性，推动多波段智能调控技术的发展。最后，团队紧跟科技前沿，将人工智能与机器学习等先进技术引入智能光热调控涂层的研究中。通过大数据分析与算法优化，实现了涂层设计范式的根本性变革，从传统的正向计算光热性能转变为以目标光学性能为导向逆向设计涂层结构，不仅极大地提升了设计效率与精确度，还突破了传统设计方法的性能极限，为智能光热调控涂层的绿色、高效、可持续发展及应用推广奠定了坚实的科技基础与创新动能。