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       隨著生活水平的提高和全球人口的增加，建筑物的能源需求將持續(xù)增長。在發(fā)達國家，建筑物的能源消耗占總能源消耗的30%至40%，超過了交通和工業(yè)的能源消耗。為了滿足全球能源需求的增長和提供舒適的居住環(huán)境，現(xiàn)代節(jié)能建筑主要通過消除電磁（EM）干擾和污染、控制熱傳遞以及促進陽光的采集來實現(xiàn)。具體來說，主要通過使用微波屏蔽材料、進行熱管理以及安裝智能窗戶來實現(xiàn)這些目標。本文綜述了節(jié)能建筑領(lǐng)域在寬帶屏蔽、熱管理和智能窗戶方面的最新進展，從材料、機制和場景等方面進行了系統(tǒng)總結(jié)。此外，還討論了存在的主要瓶頸和問題，并進一步突出了潛在的研究機會。
  
圖1. 高效節(jié)能建筑中的電磁波屏蔽、熱管理和智能窗戶及其應(yīng)用場景。
解析
這段文字是圖1的標題，它概括了圖中展示的主要內(nèi)容，即高效節(jié)能建筑中涉及的三個關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域：電磁波屏蔽、熱管理和智能窗戶，以及這些技術(shù)在不同應(yīng)用場景中的體現(xiàn)。
1、電磁波屏蔽（Electromagnetic Wave Shielding）：
*定義：電磁波屏蔽是指通過特定材料或結(jié)構(gòu)來阻擋或減弱電磁波的傳播，從而保護建筑內(nèi)部免受外部電磁干擾的影響。
*應(yīng)用場景：在高效節(jié)能建筑中，電磁波屏蔽技術(shù)可以應(yīng)用于墻體、窗戶、屋頂?shù)炔课?，以減少來自外部無線電波、微波等電磁輻射的干擾，保障建筑內(nèi)部電子設(shè)備的正常運行和居住者的健康。
2、熱管理（Thermal Management）：
*定義：熱管理是指通過合理設(shè)計和使用建筑材料及系統(tǒng)，實現(xiàn)對建筑內(nèi)部溫度的有效控制，包括保溫、隔熱、散熱和溫度調(diào)節(jié)等功能。
*應(yīng)用場景：在高效節(jié)能建筑中，熱管理技術(shù)至關(guān)重要。通過采用高效的保溫材料、隔熱玻璃、相變材料等，可以減少建筑在冬季的熱量損失和夏季的熱量吸收，從而降低能耗，提高居住舒適度。同時，智能溫控系統(tǒng)的應(yīng)用也能根據(jù)室內(nèi)外環(huán)境變化自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，實現(xiàn)能源的優(yōu)化利用。
3、智能窗戶（Smart Window）：
*定義：智能窗戶是指能夠根據(jù)外界環(huán)境變化（如光照強度、溫度等）自動調(diào)節(jié)其光學(xué)性能（如透光率、顏色等）的窗戶。
*應(yīng)用場景：在高效節(jié)能建筑中，智能窗戶通過集成光敏、溫敏等傳感器和執(zhí)行機構(gòu)，能夠?qū)崟r感知外界環(huán)境變化并自動調(diào)節(jié)窗戶的透光性和隔熱性。例如，在陽光強烈時自動降低透光率以減少室內(nèi)熱量吸收，在寒冷天氣時提高透光率以增加室內(nèi)熱量輸入。這種智能調(diào)節(jié)功能有助于減少建筑對人工照明和空調(diào)系統(tǒng)的依賴，從而降低能耗并提高居住舒適度。
綜合解析
圖1通過直觀的圖形展示，將電磁波屏蔽、熱管理和智能窗戶這三個關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域及其在高效節(jié)能建筑中的應(yīng)用場景緊密聯(lián)系在一起。這三個領(lǐng)域相互關(guān)聯(lián)、相互促進，共同構(gòu)成了高效節(jié)能建筑的重要組成部分。電磁波屏蔽技術(shù)保障了建筑內(nèi)部的電磁環(huán)境安全；熱管理技術(shù)實現(xiàn)了建筑內(nèi)部溫度的有效控制；智能窗戶技術(shù)則通過智能調(diào)節(jié)窗戶的光學(xué)性能來優(yōu)化室內(nèi)光照和溫度條件。這些技術(shù)的綜合應(yīng)用有助于降低建筑能耗、提高居住舒適度并推動建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
  
圖2. a) 電磁波（EMW）在電磁干擾（EMI）屏蔽材料中的傳播模型。b) 分支-主干互鎖結(jié)構(gòu)的示意圖。c) 碳纖維@聚苯胺/銀納米線復(fù)合材料的方塊電阻、相應(yīng)電導(dǎo)率以及d) 電磁干擾屏蔽性能。[26] e) 負載PEDOT:PSS的蜜胺泡沫的電磁波吸收機制示意圖。[30]
解析
圖2. a) 電磁波在電磁干擾屏蔽材料中的傳播模型
解析：
這部分描述了電磁波（EMW）在電磁干擾（EMI）屏蔽材料中的傳播方式。電磁波遇到屏蔽材料時，會發(fā)生反射、吸收和多次反射等現(xiàn)象，從而減少或阻止電磁波的進一步傳播。這是電磁屏蔽材料設(shè)計和優(yōu)化的基礎(chǔ)。
圖2. b) 分支-主干互鎖結(jié)構(gòu)的示意圖
解析：
這部分展示了一種分支-主干互鎖的結(jié)構(gòu)示意圖。這種結(jié)構(gòu)通常用于增強復(fù)合材料的機械性能和電磁屏蔽性能。分支結(jié)構(gòu)可以增加電磁波在材料內(nèi)部的傳播路徑，從而增加吸收和多次反射的機會，提高屏蔽效果。同時，互鎖結(jié)構(gòu)可以增強材料的機械強度。
圖2. c) 碳纖維@聚苯胺/銀納米線復(fù)合材料的方塊電阻、相應(yīng)電導(dǎo)率
解析：
這部分提供了碳纖維@聚苯胺/銀納米線復(fù)合材料的方塊電阻和電導(dǎo)率數(shù)據(jù)。方塊電阻是材料表面電阻的度量，而電導(dǎo)率則是材料導(dǎo)電能力的度量。通過添加銀納米線，可以顯著提高復(fù)合材料的電導(dǎo)率，從而降低方塊電阻。這對于提高電磁屏蔽材料的性能至關(guān)重要，因為高電導(dǎo)率有助于增強電磁波的反射和吸收。
圖2. d) 電磁干擾屏蔽性能
解析：
這部分展示了碳纖維@聚苯胺/銀納米線復(fù)合材料的電磁干擾屏蔽性能。屏蔽性能通常通過屏蔽效能（SE）來衡量，它表示材料對電磁波的衰減能力。通過優(yōu)化材料的組成和結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)高效的電磁屏蔽，這對于保護電子設(shè)備免受電磁干擾至關(guān)重要。
圖2. e) 負載PEDOT:PSS的蜜胺泡沫的電磁波吸收機制示意圖
解析：
這部分展示了負載PEDOT:PSS（聚(3,4-乙撐二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)）的蜜胺泡沫的電磁波吸收機制。PEDOT:PSS是一種導(dǎo)電聚合物，具有良好的電導(dǎo)率和電磁波吸收性能。當它與蜜胺泡沫結(jié)合時，可以形成多孔結(jié)構(gòu)，增加電磁波在材料內(nèi)部的傳播路徑和吸收機會。這種結(jié)構(gòu)有助于將電磁波能量轉(zhuǎn)化為熱能或其他形式的能量，從而實現(xiàn)高效的電磁波吸收。這對于減少電磁污染和保護環(huán)境具有重要意義。
 
 圖3. a) 展示了用于擠出打印的MXene功能化PEDOT:PSS墨水的制備示意圖。b) 原始PEDOT:PSS墨水和MXene功能化PEDOT:PSS墨水的照片。c) 打印結(jié)構(gòu)的照片（a-c）。[39] d) 通過掃描離心鑄造法合成過程的示意圖。e) 石墨烯薄膜在10 GHz頻率下電磁干擾屏蔽效能（EMI SE）隨厚度的變化。f) 石墨烯薄膜的數(shù)碼照片（d-f）。[40] g) PVA/PEDOT:PSS/Ag NWs薄膜的制備示意圖。[43]
解析
這段文字描述了圖3中的幾個關(guān)鍵部分，每個部分都與制備具有特定功能（如電磁干擾屏蔽、熱管理和智能窗戶）的材料相關(guān)。以下是對每個部分的詳細解析：
a) 展示了用于擠出打印的MXene功能化PEDOT:PSS墨水的制備示意圖：
這部分展示了一個示意圖，描述了如何通過MXene功能化PEDOT:PSS（聚(3,4-乙撐二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)）來制備適合擠出打印的墨水。MXene是一種二維過渡金屬碳化物或氮化物，具有良好的導(dǎo)電性和機械性能，與PEDOT:PSS結(jié)合可以增強墨水的功能性和打印性能。
b) 原始PEDOT:PSS墨水和MXene功能化PEDOT:PSS墨水的照片：
這部分提供了兩種墨水的實物照片：一種是未功能化的原始PEDOT:PSS墨水，另一種是MXene功能化后的PEDOT:PSS墨水。通過對比照片，可以直觀地看到兩種墨水在外觀上的差異，可能包括顏色、粘度等方面的變化。
c) 打印結(jié)構(gòu)的照片（a-c）：
這部分展示了使用上述墨水通過擠出打印技術(shù)制備的結(jié)構(gòu)的照片。這些結(jié)構(gòu)可能是具有特定形狀和尺寸的薄膜、網(wǎng)格或其他復(fù)雜圖案，用于評估墨水的打印性能和最終產(chǎn)品的性能。
d) 通過掃描離心鑄造法合成過程的示意圖：
這部分描述了一個通過掃描離心鑄造法合成材料的示意圖。掃描離心鑄造是一種先進的材料制備技術(shù)，通過離心力和掃描控制來精確控制材料的沉積和結(jié)晶過程，從而制備出具有優(yōu)異性能的材料。
e) 石墨烯薄膜在10 GHz頻率下電磁干擾屏蔽效能（EMI SE）隨厚度的變化：
這部分展示了石墨烯薄膜在不同厚度下的電磁干擾屏蔽效能（EMI SE）數(shù)據(jù)，特別是在10 GHz頻率下的表現(xiàn)。EMI SE是衡量材料對電磁波屏蔽能力的重要指標，對于開發(fā)高效的電磁屏蔽材料至關(guān)重要。
f) 石墨烯薄膜的數(shù)碼照片（d-f）：
這部分提供了石墨烯薄膜的數(shù)碼照片，可能是為了展示薄膜的外觀、均勻性或其他物理特性。這些照片有助于評估石墨烯薄膜的制備質(zhì)量和潛在應(yīng)用。
g) PVA/PEDOT:PSS/Ag NWs薄膜的制備示意圖：
這部分展示了一個示意圖，描述了如何通過結(jié)合聚乙烯醇（PVA）、PEDOT:PSS和銀納米線（Ag NWs）來制備復(fù)合薄膜。這種復(fù)合薄膜可能結(jié)合了PVA的柔韌性、PEDOT:PSS的導(dǎo)電性和Ag NWs的高導(dǎo)電性，從而具有優(yōu)異的電學(xué)和機械性能，適用于多種應(yīng)用場景。
  
圖4. a) 纖維素納米纖維及纖維素納米纖維包裹綠色聚苯胺（PANI）球的制備示意圖。b) 纖維素納米纖維包裹PANI的電磁干擾（EMI）屏蔽效能（a, b）。[44] c) 天然電磁干擾屏蔽區(qū)域的示意圖。d) 不同導(dǎo)電層碳/聚氨酯的EMI屏蔽效能。f) CP、NG/CP、Fe3O4-NG/CP、PEDOT:PSS/Fe3O4-NG/CP的示意圖模型及放大后的掃描電子顯微鏡（SEM）圖像（c–f）。[47] g) 碳纖維（CF）和二硫化鎢修飾碳纖維（WS2-CF）的光學(xué)圖像及模型示意圖。[48] h) CF@AgNPs電磁干擾屏蔽機制的示意圖。[49] i) 三維液態(tài)金屬復(fù)合材料的示意圖。j) 在2.65–5.95 GHz和8.2–40 GHz頻率范圍內(nèi)，復(fù)合材料的平均EMI屏蔽效能與應(yīng)變的關(guān)系。k) 在0%、100%、200%和400%應(yīng)變下，通過微X射線斷層掃描重建的三維形態(tài)（i–k）。[50]
解析
這段文字和對應(yīng)的圖4主要描述了關(guān)于電磁干擾（EMI）屏蔽材料的制備、性能及其機制的研究內(nèi)容，具體解析如下：
圖4a和b：
內(nèi)容：展示了纖維素納米纖維及其包裹綠色聚苯胺（PANI）球的制備過程示意圖，以及這種復(fù)合材料的EMI屏蔽效能。
解析：這部分說明了通過纖維素納米纖維包裹PANI球可以制備出具有EMI屏蔽效能的復(fù)合材料，這種材料可能結(jié)合了纖維素的機械性能和PANI的導(dǎo)電性，從而實現(xiàn)有效的電磁屏蔽。
圖4c：
內(nèi)容：天然電磁干擾屏蔽區(qū)域的示意圖。
解析：這部分可能展示了自然界中某些材料或結(jié)構(gòu)本身就具有電磁屏蔽的特性，例如某些植物的葉子或動物的皮膚等，這些天然材料可能通過其獨特的微觀結(jié)構(gòu)或化學(xué)成分來實現(xiàn)電磁屏蔽。
圖4d：
內(nèi)容：不同導(dǎo)電層碳/聚氨酯復(fù)合材料的EMI屏蔽效能。
解析：這部分研究了在碳/聚氨酯復(fù)合材料中引入不同導(dǎo)電層對EMI屏蔽效能的影響，表明通過調(diào)整導(dǎo)電層的種類和厚度，可以優(yōu)化復(fù)合材料的電磁屏蔽性能。
圖4f：
內(nèi)容：展示了CP、NG/CP、Fe3O4-NG/CP、PEDOT:PSS/Fe3O4-NG/CP等復(fù)合材料的示意圖模型及放大后的SEM圖像。
解析：這部分詳細展示了這些復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)和形貌，通過SEM圖像可以觀察到材料的納米級結(jié)構(gòu)和界面情況，這對于理解材料的電磁屏蔽機制至關(guān)重要。
圖4g：
內(nèi)容：碳纖維（CF）和二硫化鎢修飾碳纖維（WS2-CF）的光學(xué)圖像及模型示意圖。
解析：這部分對比了普通碳纖維和經(jīng)過二硫化鎢修飾后的碳纖維的外觀和結(jié)構(gòu)，表明通過表面修飾可以改變碳纖維的表面性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)，從而影響其電磁屏蔽性能。
圖4h：
內(nèi)容：CF@AgNPs電磁干擾屏蔽機制的示意圖。
解析：這部分解釋了CF@AgNPs復(fù)合材料如何通過銀納米粒子（AgNPs）的引入來增強碳纖維的電磁屏蔽性能，可能涉及銀納米粒子對電磁波的散射、吸收和反射等機制。
圖4i, j和k：
內(nèi)容：三維液態(tài)金屬復(fù)合材料的示意圖、平均EMI屏蔽效能與應(yīng)變的關(guān)系以及在不同應(yīng)變下的三維形態(tài)。
解析：這部分研究了三維液態(tài)金屬復(fù)合材料在受力變形時的電磁屏蔽性能變化，表明這種材料在受力時仍能保持較好的電磁屏蔽效能，這對于開發(fā)可變形、可拉伸的電磁屏蔽材料具有重要意義。
  
圖5. a) TOCN/CS@MXene/TOCN（TC@MT）復(fù)合紙的示意圖。[54] b) 具有三明治結(jié)構(gòu)的(Fe3O4/Ti3C2Tx)/PVA的電磁干擾屏蔽機制示意圖。[55] c) 由Sn/SnO@C納米球和石墨烯薄膜制成的電子設(shè)備。d) SD和SF薄膜的電磁傳播路徑。e) 屏蔽系數(shù)值；f) R系數(shù)；g) SF/SD裝置的A系數(shù)。h) 使用在625°C下獲得的Sn/SnO2@C的A/S比值（c–h）。[56]
解析
這段文字描述了圖5中的幾個子圖及其相關(guān)內(nèi)容，主要涉及復(fù)合材料的示意圖、電磁干擾（EMI）屏蔽機制、電子設(shè)備以及電磁傳播路徑和性能參數(shù)。以下是對每個子圖的詳細解析：
 1、圖5a:
*內(nèi)容: TOCN/CS@MXene/TOCN（TC@MT）復(fù)合紙的示意圖。
*解析: 這個子圖展示了TC@MT復(fù)合紙的結(jié)構(gòu)，其中TOCN可能代表某種納米纖維素，CS可能代表殼聚糖，而MXene是一種二維過渡金屬碳化物或氮化物。這種復(fù)合紙可能用于電磁屏蔽或熱管理等領(lǐng)域。
2、圖5b:
*內(nèi)容: 具有三明治結(jié)構(gòu)的(Fe3O4/Ti3C2Tx)/PVA的電磁干擾屏蔽機制示意圖。
*解析: 這個子圖描繪了由Fe3O4（四氧化三鐵）和Ti3C2Tx（一種MXene材料）組成的復(fù)合材料，與PVA（聚乙烯醇）結(jié)合形成三明治結(jié)構(gòu)，用于電磁干擾屏蔽。示意圖可能展示了電磁波如何被這種結(jié)構(gòu)吸收或反射，從而達到屏蔽效果。
3、圖5c:
*內(nèi)容: 由Sn/SnO@C納米球和石墨烯薄膜制成的電子設(shè)備。
*解析: 這個子圖展示了使用Sn/SnO@C納米球（錫/氧化錫包裹的碳納米球）和石墨烯薄膜制造的電子設(shè)備。這種組合可能用于提高設(shè)備的導(dǎo)電性、熱穩(wěn)定性或電磁屏蔽性能。
4、圖5d:
*內(nèi)容: SD和SF薄膜的電磁傳播路徑。
*解析: 這個子圖可能展示了兩種不同薄膜（SD和SF）中電磁波的傳播路徑。這有助于理解電磁波在不同材料中的行為，以及如何設(shè)計材料來優(yōu)化電磁屏蔽或傳輸性能。
5、圖5e-h:
*內(nèi)容: 屏蔽系數(shù)值；R系數(shù)；SF/SD裝置的A系數(shù)；使用在625°C下獲得的Sn/SnO2@C的A/S比值。
*解析:
² 屏蔽系數(shù)值: 可能表示材料對電磁波的屏蔽效果。
² R系數(shù): 可能代表反射系數(shù)，即電磁波被材料反射的比例。
² A系數(shù): 可能代表吸收系數(shù)，即電磁波被材料吸收的比例。
² A/S比值: 可能表示吸收與散射（或反射與散射）之間的比例，這里特指使用在625°C下合成的Sn/SnO2@C材料的A/S比值。這些參數(shù)對于評估材料的電磁屏蔽性能至關(guān)重要。
整體而言，圖5展示了復(fù)合材料在電磁屏蔽領(lǐng)域的應(yīng)用及其性能評估，涵蓋了材料結(jié)構(gòu)、屏蔽機制、電子設(shè)備應(yīng)用以及性能參數(shù)等多個方面。
 
 圖6. a) 木炭骨架/石蠟復(fù)合材料的制備示意圖。[62] b) 鎳基底的掃描電子顯微鏡（SEM）圖像，c) ZIF-67納米針陣列，以及d) 分層C/Co3O4納米陣列。e) 在鎳基底上制備分層C/Co3O4納米陣列的工藝示意圖（b–e）。[63] f) 孔隙結(jié)構(gòu)調(diào)整過程的示意圖。g) 分層碳納米管（CNT）泡沫在8–18 GHz頻段內(nèi)的電磁干擾（EMI）屏蔽效能（f,g）。[64] h) 不同壓縮比下碳化木的SEM圖像及i) 電磁波（EMW）傳播路徑。j) 不同孔隙結(jié)構(gòu)的碳化木的EMI屏蔽效能（h–j）。[65]
解析
這段文字和對應(yīng)的圖6主要描述了關(guān)于木炭骨架/石蠟復(fù)合材料、ZIF-67納米針陣列、分層C/Co3O4納米陣列以及碳化木在電磁干擾屏蔽方面的研究和制備過程。以下是對各部分的詳細解析：
1、木炭骨架/石蠟復(fù)合材料的制備示意圖（圖6a）：
這部分展示了一個復(fù)合材料的制備過程，該復(fù)合材料由木炭骨架和石蠟組成。這種復(fù)合材料可能用于熱管理或電磁屏蔽等領(lǐng)域。
2、鎳基底、ZIF-67納米針陣列和分層C/Co3O4納米陣列的SEM圖像（圖6b-d）：
*鎳基底（圖6b）：作為制備納米陣列的基底材料，提供了良好的導(dǎo)電性和穩(wěn)定性。
*ZIF-67納米針陣列（圖6c）：ZIF-67是一種金屬有機框架材料，其納米針陣列結(jié)構(gòu)可能具有優(yōu)異的電磁波吸收或屏蔽性能。
*分層C/Co3O4納米陣列（圖6d）：這種分層結(jié)構(gòu)可能通過增加電磁波在材料內(nèi)部的傳播路徑，從而提高屏蔽效能。
3、分層C/Co3O4納米陣列的制備工藝示意圖（圖6e）：
展示了在鎳基底上制備分層C/Co3O4納米陣列的具體步驟，包括基底預(yù)處理、納米陣列的生長和后處理等過程。
4、孔隙結(jié)構(gòu)調(diào)整過程的示意圖（圖6f）：
描述了如何通過調(diào)整材料的孔隙結(jié)構(gòu)來優(yōu)化其電磁屏蔽性能。孔隙結(jié)構(gòu)的變化可以影響電磁波在材料內(nèi)部的散射和吸收。
5、分層碳納米管泡沫的EMI屏蔽效能（圖6g）：
展示了分層碳納米管泡沫在8–18 GHz頻段內(nèi)的電磁干擾屏蔽效能。這種泡沫材料由于其獨特的分層結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的導(dǎo)電性，可能具有高效的電磁屏蔽性能。
6、不同壓縮比下碳化木的SEM圖像及EMW傳播路徑（圖6h-i）：
*SEM圖像（圖6h）：展示了不同壓縮比下碳化木的微觀結(jié)構(gòu)變化。壓縮比的變化可能影響材料的孔隙率和導(dǎo)電性，從而影響其電磁屏蔽性能。
*EMW傳播路徑（圖6i）：描述了電磁波在不同壓縮比的碳化木中的傳播路徑。這些路徑的變化可以解釋材料屏蔽效能的差異。
7、不同孔隙結(jié)構(gòu)的碳化木的EMI屏蔽效能（圖6j）：
展示了不同孔隙結(jié)構(gòu)的碳化木的電磁干擾屏蔽效能?？紫督Y(jié)構(gòu)的變化對屏蔽效能有顯著影響，這可能是因為孔隙率、孔徑分布和孔隙形狀等因素影響了電磁波在材料內(nèi)部的傳播和吸收。
總結(jié)
這段文字和圖6主要展示了通過調(diào)整材料的微觀結(jié)構(gòu)和孔隙結(jié)構(gòu)來優(yōu)化其電磁屏蔽性能的研究。通過制備不同類型的納米陣列和復(fù)合材料，并研究其電磁屏蔽效能，為開發(fā)高效電磁屏蔽材料提供了新的思路和方法。
  
圖7. a) CNT/混凝土電磁干擾（EMI）屏蔽復(fù)合材料的幾何尺寸和光學(xué)照片。[80] b) 用于建筑物不同部位健康監(jiān)測的應(yīng)變傳感陣列模型。c) 窗戶上的透光屏蔽涂層（b,c）。[81] d) 由半透明全竹、透明竹和ITO薄膜組成的多層裝置，安裝有LED燈。[82]
解析
這段文字描述了圖7中的四個子圖，每個子圖都展示了與電磁干擾屏蔽、建筑材料健康監(jiān)測以及智能窗戶相關(guān)的不同內(nèi)容。以下是對每個子圖的詳細解析：
圖7a: CNT/混凝土EMI屏蔽復(fù)合材料的幾何尺寸和光學(xué)照片
內(nèi)容：展示了碳納米管（CNT）與混凝土復(fù)合而成的電磁干擾（EMI）屏蔽材料的幾何尺寸和實際光學(xué)照片。
意義：這種復(fù)合材料結(jié)合了CNT的高導(dǎo)電性和混凝土的結(jié)構(gòu)強度，旨在提供有效的電磁屏蔽性能，同時保持建筑材料的結(jié)構(gòu)完整性。
圖7b: 用于建筑物不同部位健康監(jiān)測的應(yīng)變傳感陣列模型
內(nèi)容：展示了用于監(jiān)測建筑物不同部位（如梁、柱、墻等）健康狀況的應(yīng)變傳感陣列模型。
意義：通過集成應(yīng)變傳感器，可以實時監(jiān)測建筑物的結(jié)構(gòu)變化，提前發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，從而采取必要的維護措施，確保建筑物的長期穩(wěn)定性和安全性。
圖7c: 窗戶上的透光屏蔽涂層
內(nèi)容：展示了窗戶上應(yīng)用的一種透光屏蔽涂層，該涂層能夠在保持窗戶透光性的同時，提供電磁屏蔽功能。
意義：這種涂層對于需要同時滿足采光和電磁屏蔽需求的建筑窗戶尤為重要，如醫(yī)院、實驗室等對電磁環(huán)境要求較高的場所。
圖7d: 由半透明全竹、透明竹和ITO薄膜組成的多層裝置，安裝有LED燈
內(nèi)容：描述了一個由半透明全竹、透明竹和氧化銦錫（ITO）薄膜組成的多層裝置，該裝置上安裝有LED燈。
意義：這種多層結(jié)構(gòu)可能用于智能窗戶系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)各層的透光性和反射性，實現(xiàn)窗戶的智能調(diào)光功能。ITO薄膜因其良好的導(dǎo)電性和透光性，常被用作智能窗戶中的透明電極。結(jié)合LED燈，這種裝置可能還具備照明和顯示功能，提升建筑物的智能化水平。
整體來看，這段文字和對應(yīng)的圖7展示了在建筑材料中集成電磁屏蔽、健康監(jiān)測和智能調(diào)光功能的創(chuàng)新方法，體現(xiàn)了現(xiàn)代建筑材料向多功能化、智能化方向發(fā)展的趨勢。
  
圖8. 典型建筑圍護結(jié)構(gòu)中熱管理（TM）的示意圖及其特性。
解析
圖8概述：
圖8展示了在典型建筑圍護結(jié)構(gòu)中熱管理（Thermal Management, TM）的示意圖，并概述了其關(guān)鍵特性。這張圖對于理解建筑中如何實現(xiàn)高效的熱管理至關(guān)重要，特別是在節(jié)能和提升居住舒適度方面。
熱管理（TM）在建筑中的應(yīng)用：
熱管理在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用旨在通過調(diào)控建筑圍護結(jié)構(gòu)（如墻體、屋頂、窗戶等）的熱傳遞過程，實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境的熱舒適性和能源效率。這包括減少不必要的熱量傳遞（如冬季防止熱量散失，夏季防止熱量進入），以及利用可再生能源進行供暖或制冷。
一、示意圖內(nèi)容：
雖然無法直接看到圖8的具體內(nèi)容，但根據(jù)上下文可以推測，示意圖可能包括以下幾個關(guān)鍵部分：
1、建筑圍護結(jié)構(gòu)：展示了墻體、屋頂、窗戶等建筑元素，這些是熱管理的主要對象。
2、熱傳遞路徑：通過箭頭或線條表示熱量在建筑圍護結(jié)構(gòu)中的傳遞路徑，包括傳導(dǎo)、對流和輻射。
3、熱管理材料和技術(shù)：標注了用于減少熱傳遞或增強熱存儲的材料和技術(shù)，如隔熱材料、相變材料（PCMs）、熱反射涂層等。
能量流動：可能展示了太陽能的收集和利用，以及建筑內(nèi)部熱量的產(chǎn)生和排放。
二、熱管理的關(guān)鍵特性：
1、隔熱性能：通過使用高效隔熱材料減少熱量在建筑圍護結(jié)構(gòu)中的傳遞，從而降低供暖或制冷的能耗。
2、熱存儲能力：利用相變材料等具有高潛熱的材料，在夜間或低溫時段存儲熱量，在白天或高溫時段釋放熱量，以平衡室內(nèi)溫度波動。
3、熱反射和輻射調(diào)控：通過熱反射涂層或智能窗戶等技術(shù)，調(diào)控太陽輻射的進入和室內(nèi)熱量的輻射損失，進一步優(yōu)化室內(nèi)熱環(huán)境。
4、系統(tǒng)集成與智能化：將各種熱管理技術(shù)集成到一個智能系統(tǒng)中，通過傳感器、控制器和執(zhí)行器等設(shè)備實現(xiàn)自動化調(diào)控，提高能源利用效率和居住舒適度。
實際應(yīng)用與挑戰(zhàn)：
在實際應(yīng)用中，熱管理技術(shù)需要綜合考慮建筑的使用功能、氣候條件、能源成本和環(huán)保要求等多種因素。同時，如何將這些技術(shù)有效地集成到建筑設(shè)計中，并實現(xiàn)長期穩(wěn)定運行，也是當前面臨的挑戰(zhàn)之一。
總結(jié)：
圖8通過示意圖的形式展示了典型建筑圍護結(jié)構(gòu)中熱管理的關(guān)鍵要素和特性，強調(diào)了熱管理在提升建筑能源效率和居住舒適度方面的重要性。隨著科技的進步和人們對節(jié)能環(huán)保意識的提高，熱管理技術(shù)將在未來建筑領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用。
        隨著建筑空間電磁干擾加劇，節(jié)能建筑材料研究重點聚焦于優(yōu)異屏蔽、可控?zé)醾鬟f及可調(diào)光學(xué)特性。當前，多種建筑材料在制備工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計上取得進展，但仍面臨挑戰(zhàn)：一是開發(fā)透明高效電磁屏蔽材料，需優(yōu)化成分與結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)高效屏蔽；二是發(fā)展先進熱管理技術(shù)，交互式和動態(tài)熱調(diào)節(jié)策略或成未來主流，需突破基礎(chǔ)研究到工程創(chuàng)新；三是智能窗戶應(yīng)用，熱致變色窗需接近環(huán)境溫度的相變材料，光致變色窗受限于有機材料恢復(fù)性，電致變色窗需低成本、強健的電解質(zhì)系統(tǒng)；四是降低大規(guī)模生產(chǎn)和開發(fā)成本，利用生物質(zhì)廢棄物、天然礦物等原料，實現(xiàn)低成本、環(huán)保與高效能。DOI: 10.1002/adfm.202415921


轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號