新的油墨使用纳米技术来控制日常环境中的温度。资料来源：墨尔本大学Mohammad Taha博士
世界首创的"相变油墨"可以改变我们加热和冷却建筑物、家庭和汽车的方式--实现复杂的"被动气候"控制--已经被开发出来，具有帮助减少能源使用和全球温室气体排放的巨大潜力。
由Mohammad Taha博士领导的发表在英国皇家化学会《材料化学》杂志上的新研究记录了概念验证的"相变油墨"，该油墨使用纳米技术来控制日常环境中的温度。它们通过根据周围环境调整能够通过它们的辐射量来实现这一目的。
Taha博士说，这些油墨可以用来开发涂层，以实现被动的加热和冷却，减少我们依赖能源创造来调节温度的需要。
"人类使用大量的能源来创造和维持舒适的环境--加热和冷却我们的建筑物、住宅、汽车，甚至是我们的身体，"Taha博士说。"我们不能再只关注从可再生资源中产生的能源来减少我们对环境的影响。随着气候变化的影响成为现实，我们还需要考虑减少我们的能源消耗，作为我们提出的能源解决方案的一部分。通过对我们的油墨进行工程设计，使其对周围环境作出反应，我们不仅减少了能源支出，而且还消除了对控制温度的辅助控制系统的需要，这是一种额外的能源浪费。"
被动式气候控制将实现舒适的生活条件，而不会不必要地消耗能源。例如，为了在冬季提供舒适的供暖，应用于建筑外墙的油墨可以自动转变，以便在白天让更多的太阳辐射通过，并在夜间提供更多的保温措施以保持温暖。在夏天，它们可以形成一个屏障，阻挡来自太阳和周围环境的热辐射。
多功能的"相变油墨"是一个概念验证，可以层压、喷涂或添加到涂料和建筑材料中。它们还可以被纳入衣服中，在极端环境中调节体温，或用于创建大规模、灵活和可穿戴的电子设备和服装，如可弯曲的电路、照相机和探测器，以及气体和温度传感器。
Taha博士说："我们的研究消除了以前对大规模廉价应用这些油墨的限制。这意味着现有的结构和建筑材料可以被改造。随着制造业的发展，这些油墨可以在5到10年内进入市场。通过与工业界的合作，我们可以扩大规模并将它们整合到现有的和新的技术中，作为解决世界气候变化能源挑战的整体方法的一部分。这种材料的潜力是巨大的，因为它可以用于许多不同的目的--比如防止笔记本电脑电子产品的热量积聚或汽车挡风玻璃上。但这种材料的好处是，我们可以调整它的吸热特性以适应我们的需要。目前，一种不同类型的相变材料已被用于制造智能玻璃，但我们的新材料意味着我们可以设计出更智能的砖块和和服装涂料。这种新的纳米技术可以帮助改造现有的建筑物，使其更有效率。这对环境更有利，对未来也是可持续的"。
这一突破是通过发现如何修改"相变材料"的主要成分之一--氧化钒（VO2）实现的。相变材料使用触发器，如热或电，以创造足够的能量，使材料在压力下自我转化。然而，相变材料以前需要被加热到非常高的温度，才能激活其'相变'特性。
Taha博士说："我们利用我们对这些材料是如何组合在一起的理解来测试我们如何能够触发绝缘体到金属（IMT）的反应，在这种情况下，材料基本上作为一个开关，阻止热量超过一个特定的温度--接近室温（30-40oC）。下一步工作将涉及将墨尔本大学的专利研究推向生产。"