科技新发现
近日，芝加哥大学分子工程学院的研究人员成功研制出一种与变色龙相似的建筑材料。这种材料能够根据外部环境温度变化调整其颜色，并相应地调节热量的吸收与释放。在炎热的天气中，这种材料能够有效地释放高达92%的线热量，为建筑内部带来凉爽；而在较冷的天气里，它则仅发射7%的线，有效保持建筑物的温暖。这一研究成果已发表在《自然·可持续发展》杂志上。
这种建筑材料所采用的低能耗设计理念，类似于在温度较低时增加一层保护，而在温度较高时则去除一层，从而在不消耗大量能源的情况下维持建筑物的温度稳定。
据统计，建筑物在全球能源消耗中占据约30%的比例，同时其排放的温室气体占全球总量的10%。其中，大约一半的能源消耗源于室内空间的供暖与制冷。
先前，研究人员已经开发出能够通过增强发射线来帮助建筑物降辐射冷却材料。线是人和物体散发的不可见热量。也存在能够在寒冷气候下防止发射线的材料。
此次研究进一步发展了这一领域，研究人员设计出了一种不可燃的“电致变色”建筑材料。这种材料包含两种构象的层：一种是保持大部分线热能的固态铜，另一种是能够发射线的水溶液状态。通过微量电力的作用，该设备可以在任何设定的触发温度下，在两种状态之间进行化学变化的转换。
研究人员在论文中详细记录了设备在金属与液体状态之间快速且可逆切换的过程。令人欣喜的是，即便经历了1800个周期的切换，这种能力仍然能够维持。
研究团队还通过模型预测了新材料在不同城市典型建筑中降低能源成本的潜力。据报告显示，在一栋普通商业建筑中，用于引起材料电致变色的电力仅占建筑总用电量的极小部分（不到0.2%），但能显著节省建筑每年供暖与制冷消耗的能源（高达8.4%）。
在我们常见的理解中，智能建筑大多依赖于计算机或通信技术为住户提供管理与服务。“智能”的概念同样可以体现在建材和结构上。本文所研究的新型材料通过热切换的方式为建筑物提供温度调节功能，这无疑是智能建材领域的一次重要尝试。尽管仍需进一步验证其成本、长期稳定性和安全性等问题，但无疑这一发现为未来的建筑技术提供了新的可能性。
随着科学技术的不断进步，我们有理由相信，更多创新和实用的建筑材料将不断涌现，为我们的生活带来更多便利与舒适。