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Großflächiges Fenstermaterial, entwickelt für die Partikelaufnahme und Lichtabstimmung

21.02.2019

YU Shuhong

Ein schematisches Diagramm veranschaulichte den PM-Filtrationsprozess

YU Shuhong

Aufnahme eines großflächigen leitfähigen Nylon-Netzes. Inset ist ein Foto von Ag-Nanodraht-Tinte mit Ethanol als Lösungsmittel mit einer Konzentration von 3,92 mg mL-1

Die Einstellung der Lichtintensität und die Reduzierung der Konzentration von atmosphärischen Partikeln (PM) in Gewerbegebäuden sind entscheidend, um den Komfort und die Gesundheit der Innenraumbenutzer zu erhalten. Während die intelligenten Fenster, die auf den flexiblen transparenten Elektroden hergestellt werden, ihre Transmission als Reaktion auf elektrische oder thermische Reize ändern können, um die Lichtintensität von Geschäftsgebäuden so einzustellen, dass der thermische Komfort erhalten bleibt. Bis heute ist es eine große Herausforderung, das großflächige, flexible, transparente Smart Window für die hocheffiziente PM2,5-Erfassung herzustellen.

Vor kurzem hat ein Forschungsteam unter der Leitung von Prof. YU Shuhong von der University of Science and Technology of China (USTC) ein einfaches lösungsorientiertes Verfahren entwickelt, um großflächige flexible transparente Ag-Nylon-Fenster für die hocheffiziente PM2,5-Erfassung herzustellen.

Es benötigt nur etwa 15,03 Dollar und 20 Minuten, um 7,5 m2 Ag-Nylon flexible transparente Fenster ohne Modifikation herzustellen, die einen Schichtwiderstand von nur 8,87 Ω sq-1 und eine optische Durchlässigkeit von 86,05% aufweisen.

Das erhaltene Ag-Nylon-Netz dient nicht nur dazu, die Lichtintensität im Innenbereich als thermochromes Smart Window nach gleichmäßiger Beschichtung mit thermochromem Farbstoff zu verändern, sondern auch zur Reinigung der Raumluft als hocheffizienter PM2,5-Filter.

Die zeitabhängigen Temperaturprofile und die gleichmäßige Wärmeverteilung zeigen, dass die erhaltenen Ag-Nylon-Elektroden als ideales intelligentes thermochromes Smart Window mit ausgezeichneter mechanischer Stabilität eingesetzt werden können, dessen Leistung auch nach 10.000 Biegezyklen des Biegeversuchs mit einem Mindestbiegeradius von 2,0 mm und 1.000 Zyklen Dehnungsverformung mit einer mechanischen Dehnung von bis zu 10% stabil bleibt.

Darüber hinaus können die Ag-Nylon-Elektroden für PM-Filter konstruiert werden, die einen Abscheidegrad von 99,65 % aufweisen und auch nach 100 Zyklen PM-Filtrations- und Reinigungsprozess stabil bleiben.

Der Erfolg der vorliegenden Designstrategie bietet mehr Wahlmöglichkeiten bei der Entwicklung von flexiblen, transparenten intelligenten Fenstern der nächsten Generation und Luftschadstofffiltern.

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