如果您曾經在隆冬觸摸過您的窗玻璃，您就會知道它們有多冷。同樣，在夏天，朝南的窗戶將熱量輻射到我們的家中，產生令人窒息的溫室效應。
但現在，一群科學家正在尋求利用這種自然現象，並在過程中幫助節省能源。
窗戶是我們家中能源效率最低的部分之一，根據美國能源部的數據，光是在美國，窗戶能耗就約佔能源使用量的 4%。
由來自不同國家的科學家領導的國際研究團隊新加坡南洋理工大學（新加坡南洋理工大學）發明了一種可以解決這個問題的材料。
團隊開發了一種首創的塗層，當應用於玻璃窗面板時，可以適應房間的加熱或冷卻。
自適應玻璃如何運作？
窗戶塗層的工作原理是利用負責加熱和冷卻的光譜。在夏季，玻璃可以抑制太陽熱量（近紅外光），同時促進輻射冷卻。
在冬天，玻璃則起到相反的作用，抑制熱量損失，使房間變暖。
此塗層材料不含電子元件，由二氧化釩奈米粒子複合材料層、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和低發射率層組成。
研究小組使用紅外線攝影機進行了實驗室測試，以查看實際結果。
實驗表明，玻璃可以在各種不同條件下（從平均室溫到 70°C 以上）發出受控的熱量，證明塗層會對不斷變化的天氣模式做出反應。
「當今大多數節能窗戶都解決了由可見光和近紅外線陽光引起的太陽熱量增加的問題。然而，研究人員經常忽視長波長紅外線輻射冷卻，」該研究的首席研究員、南洋理工大學材料科學與工程學院 (MSE) 的 Long Yi 博士說。
「雖然牆壁和屋頂已經採用了專注於輻射冷卻的創新技術，但這種功能在冬季變得不受歡迎。我們的團隊首次展示了一種可以對兩種波長做出良好響應的玻璃，這意味著它可以不斷自我調節，以應對所有季節的溫度變化。
節能玻璃適用於所有氣候嗎？
為了充分試用該資料，研究小組在全球七個不同氣候區進行了測試。
他們發現玻璃在溫暖和涼爽的氣候以及不同季節都顯示出節能能力。
事實上，它的整體節能效果高達 9.5%，相當於每年 33 萬千瓦時。這是新加坡 60 個家庭全年供電所需的估計能源。
參與研究的研究員王山成表示：“結果證明了我們的玻璃在所有類型的氣候中應用的可行性，因為無論冷熱季節溫度波動如何，它都能夠幫助減少能源消耗。”
“這使我們的發明與當前的節能窗戶不同，後者往往在季節變化較小的地區使用有限。”
玻璃的科學組成意味著它也可以客製化以適應不同的地區和市場。
「我們可以透過簡單地調整玻璃面板上的特殊奈米複合塗層的結構和成分來實現這一點，從而使我們的創新技術能夠廣泛應用於熱調節應用，而不僅限於窗戶，」龍毅博士說。
該創新已在新加坡申請專利，但尚未公佈窗戶的銷售日期。
