1. Science Advances綜述：單原子催化劑的微環(huán)境調(diào)節(jié)及其在電化學(xué)能量轉(zhuǎn)換中的作用
單原子催化劑（SACs）已成為多相催化領(lǐng)域最具吸引力的前沿研究領(lǐng)域。由于原子分散的金屬原子通常是通過與鄰近原子的離子/共價相互作用來穩(wěn)定的，因此SACs的幾何結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)在很大程度上取決于它們的微環(huán)境，而微環(huán)境又決定了SACs在催化過程中的性能。近日，新加坡南洋理工大學(xué)劉彬教授，中科院大連化物所黃延強研究員綜述了SACs微環(huán)境設(shè)計在電化學(xué)能量轉(zhuǎn)換應(yīng)用的研究進展。1）作者重點總結(jié)了近年來發(fā)展起來的SACs合成策略，重點強調(diào)了SACs單原子活性中心的微環(huán)境調(diào)控，包括: 缺陷工程、金屬-載體相互作用、雜原子束縛、限域、原子合金化、分子橋聯(lián)以及MOF衍生化。2）作者總結(jié)和舉例說明了在揭示這種微環(huán)境與催化活性和機理相關(guān)的實驗和計算方面的進展，并舉例說明了其在電化學(xué)應(yīng)用中的應(yīng)用，包括電化學(xué)水分解和O2/CO2/N2還原反應(yīng)。3）作者最后展望了SACs微環(huán)境工程的未來發(fā)展前景和面臨的挑戰(zhàn)，以期能對SACs在電化學(xué)能量轉(zhuǎn)換方面的進一步發(fā)展提供一些啟示。
Xuning Li, et al, Microenvironment modulation of single-atom catalysts and their roles in electrochemical energy conversion, Sci. Adv. 2020DOI: 10.1126/sciadv.abb6833http://advances.sciencemag.org/content/6/39/eabb6833
2. Science Advances：異質(zhì)結(jié)和間隙介導(dǎo)的溫軋用于生產(chǎn)超強低碳納米鋼
低成本的超強鋼非常適合大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。已經(jīng)開發(fā)了許多方法來使鋼變得堅固，其中，迄今為止，增加碳含量是最有效和最經(jīng)濟的方法。然而，增加碳含量可能會導(dǎo)致一些不良的副作用，如焊接性和加工性的退化。為此，人們探索了可替代方法。近年來，嚴(yán)重塑性變形（SPD）技術(shù)已被用來制備超強納米結(jié)構(gòu)材料。但其大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)一直是一個挑戰(zhàn)。近日，南京理工大學(xué)朱運田教授，周浩副教授，中科院力學(xué)研究所武曉雷研究員報道了一種超強（2.15 Gpa）低碳納米鋼，其通過異質(zhì)結(jié)構(gòu)和間隙介導(dǎo)的溫軋加工而成。1）在300 °C簡單的工業(yè)溫軋條件下，獲得了平均厚度破紀(jì)錄的具有納米晶結(jié)構(gòu)的塊狀超強（>2 Gpa）低碳鋼。2）納米鋼由薄的（~17.8 nm）片層組成，這是由兩種未見報道的機制實現(xiàn)的：i）通過調(diào)節(jié)溫軋溫度來改善雙相異質(zhì)結(jié)構(gòu)的形變相容性；ii）將碳原子偏析到片層邊界以穩(wěn)定納米片層。3）與直覺相反，溫軋比冷軋產(chǎn)生了更細(xì)小的片層，這表明了調(diào)整含間隙異質(zhì)結(jié)構(gòu)的變形相容性對于納米晶化的潛力和重要性。這種新策略適用于大多數(shù)低碳、低合金鋼和工業(yè)規(guī)模的超高強度材料的生產(chǎn)。
Bo Gao, et al, Ultrastrong low-carbon nanosteel produced by heterostructure and interstitial mediated warm rolling, Sci. Adv. 2020DOI: 10.1126/sciadv.aba8169http://advances.sciencemag.org/content/6/39/eaba8169
3. Science Advances：超細(xì)層狀Fe-Al合金實現(xiàn)室溫脆-塑性轉(zhuǎn)變
Fe-Al合金化合物因其重量輕、強度高、耐磨性和耐腐蝕性而備受關(guān)注，但它們的廣泛使用需要具有延展性的新特性。開發(fā)既輕又具有韌性的Fe-Al合金的關(guān)鍵主要在于權(quán)衡Al濃度和脆韌轉(zhuǎn)變溫度。近日，西安交通大學(xué)韓衛(wèi)忠教授，美國加州大學(xué)圣巴巴拉分校Irene J. Beyerlein報道了一種輕質(zhì)共析Fe-Al合金，其具有交替的FeAl/FeAl2層，單層厚度從2.5 μm到259 nm不等。同時，研究了它們在室溫下的失效行為。1）研究發(fā)現(xiàn)，在亞微米層厚度下，F(xiàn)e-Al合金可以獲得室溫下類似延展性的行為。在臨界雙層厚度1 μm以下，F(xiàn)eAl2相的力學(xué)響應(yīng)從典型的局部、不穩(wěn)定的開裂轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蚍€(wěn)定的流動。結(jié)合納米力學(xué)測試、透射電子顯微鏡(TEM)和從頭計算結(jié)果，研究人員發(fā)現(xiàn)，這種轉(zhuǎn)變與FeAl2相從多峰、完全包含滑移到沿FeAl/FeAl2界面排列并傳遞的單峰滑移模式的根本變化有關(guān)。2）具有室溫、類延展性響應(yīng)的輕質(zhì)Fe-Al合金可以在極端環(huán)境下的反應(yīng)堆系統(tǒng)和其他結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。
Lu-Lu Li, et al, Achieving room-temperature brittle-to-ductile transition in ultrafine layered Fe-Al alloys, Sci. Adv. 2020DOI: 10.1126/sciadv.abb6658http://advances.sciencemag.org/content/6/39/eabb6658
4. Science Advances：在陶瓷基體中嵌入二維石墨烯陣列
將二維（2D）石墨烯分散在3D材料基體中，成為宏觀應(yīng)用中批量獲取單個石墨烯優(yōu)異的力學(xué)和電學(xué)性能的一條很有前途的途徑。然而，這種途徑受到3D結(jié)構(gòu)中石墨烯片層不受控制的分布和取向以及石墨烯與基體鍵合較弱和負(fù)載轉(zhuǎn)移較差的嚴(yán)重限制。近日，清華大學(xué)萬春磊副教授報道了一種新的策略，通過將陶瓷前驅(qū)體化學(xué)插層到低成本的可膨脹石墨中，將二維石墨烯平行陣列工程到陶瓷基體中。1）復(fù)合材料加工策略。研究人員首先通過微波加熱將可膨脹石墨轉(zhuǎn)化為膨脹石墨(EG)，在此過程中，石墨烯層間的層間距沿垂直于石墨基面的方向膨脹數(shù)十倍到數(shù)百倍。在有機偶聯(lián)劑（硅烷，KH570）的輔助下，在真空下將液態(tài)陶瓷前驅(qū)體插層到層間空間。所得產(chǎn)品經(jīng)超聲波處理后進一步均質(zhì)，形成膠體分散體。通過這些步驟，陶瓷前驅(qū)體和石墨烯層混合均勻。然后，陶瓷前驅(qū)體被水解成氫氧化物，形成具有石墨烯層的板狀復(fù)合粉末。在隨后的蒸發(fā)過程中，溶劑的蒸發(fā)可能會通過懸浮液表面附近的表面張力導(dǎo)致氫氧化物/石墨烯的片狀排列。最后將陶瓷氫氧化物/石墨烯薄片沉積到容器的平底表面，這也起到了模板的作用，并導(dǎo)致氫氧化物/石墨烯薄片的進一步有序排列。2）有序的二維石墨烯陣列將脆性陶瓷的災(zāi)難性斷裂模式轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的擴展行為，機械韌性提高250-500%，同時機械強度提高30%到50%。由于力學(xué)性能的顯著提高，陶瓷之間的摩擦系數(shù)達(dá)到了前所未有的0.06。3）這些復(fù)合材料的機械可靠性和自潤滑性能相結(jié)合，在真空、高負(fù)荷、高磨損或有腐蝕劑等惡劣環(huán)境下的摩擦學(xué)應(yīng)用中顯示出巨大的潛力。此外，具有獨特結(jié)構(gòu)的二維石墨烯陣列/陶瓷復(fù)合材料不僅表現(xiàn)出創(chuàng)紀(jì)錄的低電磁干擾性能，而且具有廣闊的潛在多功能，如催化性能、場發(fā)射性能和量子電容等。該研究工作通過將二維石墨烯陣列嵌入絕緣的、堅硬的、化學(xué)惰性的陶瓷基體中，展示了一種新型策略來大量獲得單個石墨烯層的先進性能，這在惡劣環(huán)境中的應(yīng)用具有重大意義。
Chuan Sun, et al, Embedding two-dimensional graphene array in ceramic matrix, Sci. Adv. 2020DOI: 10.1126/sciadv.abb1338http://advances.sciencemag.org/content/6/39/eabb1338
5. Nature Commun.: 單碳插入到芳香C-N鍵將苯胺轉(zhuǎn)化為手性芐胺
將原子插入到化學(xué)鍵中是有機分子的一種非常具有吸引力的轉(zhuǎn)變，因為它導(dǎo)致同時形成兩個新的化學(xué)鍵。近幾十年來，過渡金屬催化原子插入不活潑的化學(xué)鍵，如碳-碳，碳-氰化物，脂肪族碳-氮鍵，取得了重大進展。插入反應(yīng)通常包括過渡金屬催化的鍵的裂解和隨后的不飽和單元的插入，如烯烴、炔烴、1,3-二烯等。在這種情況下，將原子插入芳香族碳-氮鍵是一種很有吸引力的合成含氮分子的方法，并具有苯胺的可得性和豐度的優(yōu)勢。然而，由于芳烴碳氮鍵的惰性和穩(wěn)定性，直接裂解芳烴碳氮鍵是具有挑戰(zhàn)性的。有鑒于此，復(fù)旦大學(xué)范仁華教授等人，報道了一個正式的、對映選擇性的芳香碳-氮鍵單碳插入反應(yīng)，該反應(yīng)通過芳香化分解-重建過程將苯胺轉(zhuǎn)化為高度官能化的手性試劑α-支化芐基胺。1）該過程涉及對位取代的苯胺的氧化脫芳香化作用，硫酰吡啶介導(dǎo)的手性不對稱氮雜化以及隨后的重排。手性硫葉立德用作單碳插入單元。2）該過程涉及的三個步驟為：氧化脫芳香化作用，以通過破壞芳族體系來活化對位取代苯胺中的芳族碳-氮鍵；手性硫葉立德介導(dǎo)的不對稱疊氮化以引入一個碳單元；隨后進行重排以恢復(fù)芳族和完成正式的對映選擇性單碳插入，同時通過親核試劑將對位取代基遷移至間位并伴隨對位取代。3）該實驗室目前正在研究將該基團插入策略擴展到其他芳香族體系的過程。
Li, L., Yang, M., He, Q. et al. Conversion of anilines to chiral benzylic amines via formal one-carbon insertion into aromatic C–N bonds. Nat Commun 11, 4805 (2020).DOI: 10.1038/s41467-020-18593-4https://doi.org/10.1038/s41467-020-18593-4
6. Nature Commun.：納米多孔碳中持久且可逆的固體碘電沉積
水碘基電化學(xué)儲能技術(shù)被認(rèn)為是提高當(dāng)前電池和超級電容器技術(shù)可持續(xù)性和性能的潛在候選技術(shù)之一。這種儲能技術(shù)利用了納米多孔碳電極受限幾何結(jié)構(gòu)中碘離子、碘和多碘物種的氧化還原活性。然而，目前關(guān)于這些物種相互轉(zhuǎn)化的電化學(xué)反應(yīng)機理仍然難以捉摸。近日，奧地利格拉茨科技大學(xué)Qamar Abbas，Stefan A. Freunberger，Christian Prehal報道了納米多孔碳中碘化物的電化學(xué)氧化形成了持久的固體碘沉積。1）實驗裝置。研究人員在由活性炭電極（AC）和1 M NaI溶液組成的雙電極混合超級電容器電池中進行了原位拉曼和SAXS/WAXS測試。微孔AC的平均孔徑為0.81 nm，比表面積為1763 m2 g-1，比孔體積為0.84 cm3 g-1。碘化物/碘物種氧化還原反應(yīng)發(fā)生在正極，負(fù)極僅通過雙電層電容儲存電荷。正電極處的法拉第電容(電流)將受到同等大小的負(fù)電極的電容(電流)的限制。研究人員通過將負(fù)交流電極的質(zhì)量增大10倍來增加正極中的碘含量，以提高法拉第容量，并增強原位的拉曼和SAXS/WAXS信號。2）原位SAXS/WAXS結(jié)果顯示，納米多孔碳的限域作用會減慢多碘化物（I3-，I5-）的溶解，避免了因穿梭效應(yīng)而引起的大量自放電。原位拉曼光譜證實了I3-，I5-的可逆形成。此外，原位SAXS/WAXS表明在碳納米孔中沉積了大量的固體碘。3）結(jié)合隨機模擬，原位SAXS可以在亞納米尺度上定量固體碘的體積分?jǐn)?shù)，并在三維晶格模型上可視化碘的結(jié)構(gòu)。該提高碘孔填充容量和防止自放電的策略，適用于混合超級電容器和電池。
Prehal, C., Fitzek, H., Kothleitner, G. et al. Persistent and reversible solid iodine electrodeposition in nanoporous carbons. Nat Commun 11, 4838 (2020)DOI：10.1038/s41467-020-18610-6https://doi.org/10.1038/s41467-020-18610-6
7. Chem. Rev.: 二維過渡金屬二鹵化物的研究進展與展望
自2004年在石墨烯中發(fā)現(xiàn)雙極性電場效應(yīng)之后，研究人員揭示了這種材料的許多其他特殊且具有潛在技術(shù)意義的特性，包括其獨特的電子結(jié)構(gòu)，高電子遷移率，高導(dǎo)熱性和光學(xué)透明度。受石墨烯領(lǐng)域令人矚目的研究進展啟發(fā)，學(xué)者們開始尋找其他2D材料，以作為研究新物理和化學(xué)現(xiàn)象的平臺。通過對過渡金屬雙鹵化物(TMDs)、六方氮化硼(h-BN)、硅烯、磷二烯、和其他2D石墨烯類似物的晶體的開創(chuàng)性報道和研究，2D材料領(lǐng)域迅速擴展。在過去的十年中，二維TMD的制備方法已從簡單的大塊剝離發(fā)展為涉及溶液和氣相合成的自下而上的方法。MoS2在被隔離為單個2D層時表現(xiàn)為直接帶隙半導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)激發(fā)了人們對通過摻雜，靜電門控，成分分級和異質(zhì)結(jié)構(gòu)形成而在2D TMD材料中進行能帶工程的關(guān)注。二維TMDs的邊緣位點和活化的基面已被證明對催化析氫反應(yīng)(HER)具有高度活性。在2D TMDs家族中探索和開發(fā)的特性的多樣性預(yù)示著未來對TMDs的研究，包括進一步的合成策略研究，以產(chǎn)生新的晶體形態(tài)、成分和維度。有鑒于此，約翰·霍普金斯大學(xué)的Thomas J. Kempa等人，綜述了過渡金屬二鹵化物(TMD)領(lǐng)域的研究進展和未來的研究重點。主要關(guān)注于制備和分析TMD晶體的需求領(lǐng)域，包括二維以外的維度和形態(tài)。開發(fā)新的合成方法以控制低維TMD晶體的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)特征（例如，維數(shù)，形態(tài)和相）將為這種材料提供更多突破性的性能。1）首先簡要概述了二維TMD研究的發(fā)展，討論了制備這些材料的合成方法以及它們所具有的多種性質(zhì)。重點討論了與零維和一維TMD晶體(通常稱為TMD納米帶)相關(guān)的最新進展。然后介紹了為制備此類2D晶體而開發(fā)的合成策略，并重點介紹其獨特的物理和化學(xué)性質(zhì)。在回顧了表征TMD材料可用的分析工具后，確定了未來分析儀器的需求。最后，討論了二維TMD晶體在光電、催化和量子信息學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。2）盡管納米級寬、原子級薄的一維晶體的制備、操作和研究面臨許多挑戰(zhàn)，但在這些二維TMDs之外所特有的機械、磁性、電子和光學(xué)現(xiàn)象非常值得進一步研究。未來對二維材料以外的研究可以建立在光電、能源科學(xué)和量子信息科學(xué)的大量研究基礎(chǔ)上，這些研究迄今為止都集中在2D TMDs上。3）一維TMD具有獨特的特征，例如，邊緣態(tài)對材料響應(yīng)的貢獻(xiàn)、提供新的應(yīng)變/缺陷模式的機械性能。利用原子控制邊緣和缺陷，實現(xiàn)電子主動和橫向約束異質(zhì)結(jié)，其中一些可以在一維晶體平臺上完成，是實現(xiàn)TMDs在光子、電子和量子信息處理應(yīng)用中的潛力的關(guān)鍵。
Tomojit Chowdhury et al. Progress and Prospects in Transition-Metal Dichalcogenide Research Beyond 2D. Chem. Rev., 2020.DOI: 10.1021/acs.chemrev.0c00505https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c00505
8. Chem. Rev.: 含氧官能團對碳納米管的環(huán)境性質(zhì)，轉(zhuǎn)化和毒性的影響
碳納米管(CNTs)具有獨特的物理和化學(xué)性質(zhì)，這推動了其在各種商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用中的使用。為了增強碳納米管在極性溶劑中的分散，碳納米管在使用之前通常會被氧化，方法是在碳納米管表面接枝含氧官能團。另外，在通過暴露于活性氧和/或紫外線照射而將CNT釋放到環(huán)境中之后，CNT表面氧化物可能會無意地形成或改性。因此，了解碳納米管表面氧化對碳納米管的環(huán)境性質(zhì)、運輸和毒性的影響是很重要的。有鑒于此，約翰·霍普金斯大學(xué)D. Howard Fairbrother等人，描述了含氧官能團對碳納米管在水介質(zhì)中的重要環(huán)境行為(如膠體穩(wěn)定性、吸附和光化學(xué))的特殊作用以及它們的生物學(xué)影響。特別強調(diào)了系統(tǒng)地改變和量化表面氧化物的價值，以此作為識別定量結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的一種途徑。還評估和討論了含氧官能團在調(diào)節(jié)啟用CNT的水處理技術(shù)的功效中的作用以及表面氧化物對其他碳基納米材料的影響。1）含氧官能團(表面氧化物)可以通過各種不同的工藝引入碳納米管的石墨烯側(cè)壁，有些是有意的(如酸處理)，有些是無意的(如光解)。為了確定CNT表面氧化對CNT的環(huán)境行為和毒性的影響，有必要控制和量化O-CNT上含氧官能團的濃度和類型。使用不同的濕化學(xué)氧化劑并結(jié)合退火方法分別選擇性地產(chǎn)生和去除特定的表面氧化物類型，可以最好地實現(xiàn)受控氧化。官能化后，XPS也許是量化氧化程度的最廣泛使用的技術(shù)。重要的是，目前表征CNT表面氧化物空間分布的技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于為表面氧化物識別和定量開發(fā)的技術(shù)。2）空間分布方法的改進需要化學(xué)成像技術(shù)的進步，并且將提供有用的信息，不僅有助于理解含氧部分的空間分布對與環(huán)境有關(guān)的行為的影響，而且有助于控制以表面氧化物為附著點的共價修飾策略。釋放到天然水和工程水處理系統(tǒng)中后，表面氧化會影響CNT膠體穩(wěn)定性。增加的CNT表面氧化導(dǎo)致增強的膠體穩(wěn)定性，并且這種行為主要是由羧酸基團驅(qū)動的，而不是其他基團。3）很明顯，碳納米管表面引入含氧官能團往往會導(dǎo)致碳納米管性質(zhì)的深刻變化。為了深入了解這些影響，最佳和最令人信服的實驗方法是創(chuàng)建一組氧化的碳納米管，其中氧化的總體程度和含氧官能團的類型都已得到控制和量化。這種系統(tǒng)化的還原論方法的結(jié)果不僅可以清楚地識別行為的重要定性趨勢，而且還被證明能夠揭示詳細(xì)的構(gòu)效關(guān)系。
Alyssa R. Deline et al. Influence of Oxygen-Containing Functional Groups on the Environmental Properties, Transformations, and Toxicity of Carbon Nanotubes. Chem. Rev., 2020.DOI: 10.1021/acs.chemrev.0c00351https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c00351
9. Joule: 工程電活性微生物生產(chǎn)效率的計算
可再生電力的普及程度正在顯著提高，使得低成本、大規(guī)模的能源存儲變得至關(guān)重要。與此同時，未來幾十年對二氧化碳封存和碳?xì)浠衔锶剂系男枨罂赡苓€會增加。光合作用為大規(guī)模的太陽能和二氧化碳儲存提供了模板，但其效率較低。有鑒于此，康奈爾大學(xué)的Buz Barstow等人，開發(fā)出一種可以計算微生物效率的理論，這些微生物可以吸收電能和儲存二氧化碳作為生物燃料，其效率比光合作用更高。1）概述了10個方案，包括重新設(shè)計具有高效CO2固定功能的直接電子吸收微生物；以及擴大H2氧化微生物系統(tǒng)以存儲兆瓦級的電力；利用直接電子吸收微生物制造高導(dǎo)電性人工生物膜，實現(xiàn)高功率密度電存儲；以及利用電子吸收來吸收電化學(xué)二氧化碳還原的工程微生物。2）微生物生產(chǎn)旨在將電能和微生物代謝結(jié)合起來，以存儲太陽能和電能。已經(jīng)構(gòu)建了使用H2氧化和直接電子轉(zhuǎn)移（DET）的高度工程化的微生物生產(chǎn)系統(tǒng)的分子反應(yīng)器模型。預(yù)測，通過體內(nèi)二氧化碳固定工程，電到生物燃料的轉(zhuǎn)換效率將提高到52％。H2在環(huán)境壓力下的擴散所需要的面積是為系統(tǒng)供電的太陽能光伏（PV）面積的20至2000倍。攪拌可以將其降低到PV面積以下，而存儲≥1.1兆瓦時所需的電能可以忽略不計。3）DET系統(tǒng)的構(gòu)建面積可以小于PV面積的15倍，即使使用天然的導(dǎo)電生物膜，其能量損失也很低；如果可以提高導(dǎo)電率以匹配導(dǎo)電的人造聚合物，則DET系統(tǒng)的尺寸甚至可以更小。使用電化學(xué)二氧化碳還原的方案可以實現(xiàn)幾乎50％的效率，而不會增加對氧氣的敏感性。
Farshid Salimijazi et al. Constraints on the Efficiency of Engineered Electromicrobial Production. Joule, 2020.DOI: 10.1016/j.joule.2020.08.010https://doi.org/10.1016/j.joule.2020.08.010
10. Joule：水凝膠衍生的液體熱響應(yīng)智能窗
窗戶是建筑物結(jié)構(gòu)中能效最低的部分。在炎熱的季節(jié)，窗戶導(dǎo)向的太陽能大部分會轉(zhuǎn)化為熱量，導(dǎo)致很高的制冷需求，而在冬季，窗戶則要承擔(dān)30%的能量損失。目前研究最多的節(jié)能窗主要是發(fā)色技術(shù)，包括電致變色、光致變色和熱致變色。而顯色材料的應(yīng)包括水凝膠和液晶。在這三種材料中，熱致變色材料被認(rèn)為是具有最經(jīng)濟、最合理的刺激和零能量輸入特性。然而，由于傳統(tǒng)熱致變色材料的固有局限性，進一步提高其節(jié)能能力是一項巨大挑戰(zhàn)。近日，新加坡南洋理工大學(xué) Yi Long報道了通過將水凝膠衍生的液體捕獲到玻璃中，首次研制出具有高儲能熱響應(yīng)智能窗（HTEST Smart Window）。1）HTEST智能窗優(yōu)異的熱響應(yīng)光學(xué)特性（90%的透光率和68.1%的太陽光調(diào)制），再加上出色的液體比熱容量，因而具有出色的節(jié)能性能。2）模擬表明，與普通玻璃相比，HTEST窗可以節(jié)省44.6%的采暖、通風(fēng)和空調(diào)（HVAC）能耗。此外，在戶外演示中，HTEST智能窗在夏日顯示出良好的節(jié)能性能。3）與需要昂貴設(shè)備的傳統(tǒng)節(jié)能玻璃相比，具有熱響應(yīng)性捕液器結(jié)構(gòu)的智能窗提供了易于制造、良好的均勻性和可擴展性的顛覆性策略，以及隔音功能，為設(shè)計節(jié)能建筑和溫室開辟了一條道路。
Zhou et al., Liquid Thermo-Responsive Smart Window Derived from Hydrogel, Joule (2020)DOI：10.1016/j.joule.2020.09.001https://doi.org/10.1016/j.joule.2020.09.001
