热致变色钙钛矿是一种用于节能智能窗的新型颜色开关材料。尽管热致变色钙钛矿具有节能潜力，但其耐候性差、易受水损害和高光雾度限制了其实际应用。

为了克服这些挑战，香港城市大学(CityUHK)的研究人员以医用口罩为灵感，开发出一种透气、耐候、低雾度的钙钛矿智能窗，推动智能窗在绿色建筑中的广泛应用。

研究结果发表在《自然通讯》杂志上，题为“受面具启发的透湿且耐用的热致变色钙钛矿智能窗户”。

能源与环境学院副教授EdwinTsoChi-yan教授解释说：“这种受掩模启发的窗户结构设计解决了长期困扰热致变色钙钛矿智能窗户的耐候性差和光学雾度高的关键问题。”这个调查。

受掩模启发的结构降低了热致变色钙钛矿的表面粗糙度，改善了其薄膜形态。这减少了光散射，并将光雾度从90%降低到30%。因此，它解决了热致变色钙钛矿智能窗户清晰度差的问题，即所谓的毛玻璃效应。

此外，受面具启发的结构为智能窗户提供了出色的防水能力，防止雨水等水滴造成的损坏。它还通过抑制漏水和铅污染来提高安全性和可靠性。在老化测试中，它的光学性能保持了一个多月，优于原始窗户，显着提高了耐候性。

“这项研究中最具挑战性的部分是增强热致变色钙钛矿智能窗户的耐候性，同时减少光雾，”曹教授说。“该解决方案涉及一种受掩模启发的结构，该结构控制水蒸气与钙钛矿的相互作用，保持其颜色转换能力并延长其使用寿命。”

受到医用口罩结构的启发，研究人员采用了“口罩启发”的方法。这种创新设计包括三层窗口，底层为热致变色钙钛矿，中间层为全氢聚硅氮烷(PHPS)，上层为疏水性SiO2纳米颗粒。它在冷态下实现了83%的可见光透过率和24%的太阳能调制能力，有效解决了这一双重挑战。

这种受掩模启发的结构增强了热致变色钙钛矿的防水能力，使其可以直接涂覆在柔性PET薄膜上，无需额外封装，从而降低改造成本，并促进未来更广泛的智能窗户应用。

研究团队进行了建筑能耗模拟，结果表明，该薄膜每年可降低建筑能耗高达10%，展示了其节能潜力和实用性。