隨著人們對能源危機愈發關注,節能已成為全球發展議題的重中之重。建筑業能耗大約占總能源消耗的40%,其中供暖、通風和空調又占了其中的一半。窗戶被認為是建筑結構中最不節能的部分,在夏季,它引起部分太陽能轉化為熱能,導致制冷需求增加;而在冬季,窗戶造成了30%的能量損失。因此,“智能窗戶”的研究得以發展,它旨在降低建筑物的加熱/冷卻負荷以及節能。
近年來,刺激響應高分子材料研究主要集中在電致變色、熱致變色、光致變色等顯色技術上,開辟了節能材料的新思路。在眾多響應聚合物材料中,熱響應和電響應聚合物受到廣泛關注,它們能夠用于傳感器、智能窗戶、顯示器和防眩鏡等設備中。
具有熱響應或光響應性質的聚離子液體作為智能窗戶的主要組份,可以利用溫度變化或者光照來實現窗戶透明程度的調控。
例如,一些含有二茂鐵的聚季鏻鹽離子液體除了具有熱響應性能外,還具有氧化還原響應性能,利用這些聚離子液體已實現了智能窗戶的熱、電雙響應性能;
將電致變色基團與熱響應聚離子液體相結合,調控其臨界溫度于室溫附近,利用夏冬季節的溫度變化和晝夜溫差,則可以設計光電雙響應的智能窗戶。