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今年拿诺贝尔奖的光遗传学,与造房子有关?院士详解光控玻璃幕墙打造绿色建筑

内容摘要

原文摘录:一个月前,2026年诺贝尔医学或生理学奖授予3位科学家,表彰他们“在光门控离子通道和光遗传学方面的发现”。在中国科学院院士,华东理工大学党委常委、副校长朱为宏看来,这正是光控软物质科学的前沿与热点。事实上,光调控、光响应、光催化等,不止在幕后操控人体生理,也是一系列光化学反应工程的“智慧开关”。绿色建筑的光控玻璃就是显著案例。

正文

  一个月前,2026年诺贝尔医学或生理学奖授予3位科学家,表彰他们“在光门控离子通道和光遗传学方面的发现”。在中国科学院院士,华东理工大学党委常委、副校长朱为宏看来,这正是光控软物质科学的前沿与热点。事实上,光调控、光响应、光催化等,不止在幕后操控人体生理,也是一系列光化学反应工程的“智慧开关”。

  绿色建筑的光控玻璃就是显著案例。日前,朱为宏院士在2026世界城市日城市可持续发展全球大会“好房子与数智赋能”主题会议上,详解光致变色材料在建筑玻璃中的落地应用。它们可随光照变化调节透光与隔热性能,为建筑节能和居住舒适性提升带来新的技术路径。

  在华东理工校园内,就有一栋4层高的建筑:光敏化学产品工程中心,全楼窗户就采用了光致变色玻璃。这一工程中心横跨多个支撑学科,包括化学、化学工程与技术、物理、材料科学与工程等,主要面向未来材料产业,开展光敏化学产品工程研发与应用。

  与公众最贴近的光敏化学品,其实就架在自己的鼻子上,那便是变色眼镜。在弱光下,变色眼镜几乎透明;在强光下,则变成太阳镜一样的深色。朱为宏院士团队目前构建了百余种光致变色染料的资源库,重点解决了底色残留等共性瓶颈。其产学研合作研发的浇注镜片产品,在国内占有率达84%,国际占有率达72%。

  这一获得上海市科技进步奖一等奖的相关成果,还应用到变色手机后盖、变色指甲油,以及用于纺织服装等平面材料的“喷墨打印”,可在光照强弱中“显影”或“隐形”。最重要行业场景,就是他们在建筑玻璃中发展出干法变色胶片,在室外稳定性、长寿命的光敏响应方面取得突破进展,在“双碳”背景下契合建材绿色化、低碳化、智慧化的新建造模式。

  在智能时代,建筑材料也变得如此“聪明”。在绿色又节能的光响应变色玻璃前,研发人员先将紫外线“手电筒”贴着汽车天窗玻璃的外侧照射;片刻之后移开手电,玻璃外留下一个圆形深色“光斑”——可见,“智慧车窗”已经局部变色,将99%紫外线阻隔在外。于是,这种“自适应”变色玻璃就能做到观景不晒脸、避免光污染,夏天省电费、冬天不挡暖,而且无需电源自动调光,耐久时间30年以上。

  由于“光”的响应速度很快,能充当产品性能调控的重要手段,这类光控玻璃通过透光率变化,对可见光的调节率为4.5%–70%。目前,他们通过工艺与配方体系的协同创新,大幅增强新一代产品的抗老化耐候性与耐晒性,可广泛应用于高铁车窗、汽车天窗、建筑幕墙等多种场景。

  去年西藏定日6.8级地震发生后,项目团队第一时间将自主研发的变色玻璃技术送往海拔4000多米的森嘎村。在家园重建中,这些“智慧光盾”经受住了强紫外线、冻土、风沙以及昼夜温差大的“高原环境极限测试”,让高原新家“住得舒服”“住得长久”。

  在城市可持续发展全球大会关于“好房子与数智赋能”主题的探讨中,华东理工大学空间智能交互与绿色设计重点实验室正式揭牌。实验室联合中石化上海工程有限公司、徐汇区虹梅路街道、华东建筑集团股份有限公司、上海华鑫企业发展有限公司、金脉视界(四川)科技有限公司共建,由涂善东院士担任首席学术专家、汪军教授担任主任。同时,作为大会主办方之一,华建集团同期发布商务楼宇更新设计国际标准项目、楼宇资产活化更新智能体及“材料盒子2.0”成果,展示标准化设计和人工智能在城市更新中的应用。

  大会上,上海市人民政府副秘书长张玉鑫表示,好房子是建设宜居城市的重要载体。上海将聚焦隔声降噪、防水防返味、保温隔热等居民关切,统筹提升住房的标准、设计、材料、建造和运维水平;推进智能建造、建筑机器人应用和城市数字底座建设,以数字技术提升居住品质;加强多方协作,推动好房子建设成果落地。

来源:东方财富 · 产经资讯 · finance.eastmoney.com