一种智能窗帘及其制备方法

本申请涉及材料，特别涉及一种智能窗帘及其制备方法。

背景技术：

1、随着智能窗帘的广泛运用，各种电动智能窗帘层出不穷，其原理是通过定时或远程操控，更便捷的拉开或关闭，提高用户的使用体验。但针对非电动的智能窗帘的研究，目前还较少。它的工作机制是通过光热致动器对外界光强或温度作出响应，来改变本体形状、本体颜色，从而调控透过窗户进入室内的太阳光。其不仅能够起到调节室内温度的效果，还对于室内能耗的减少有一定帮助，例如，炎炎夏日下，可通过这种无需用电的智能窗帘降低室内温度，减少对空调冷气的需求。

2、现有技术中，存在自卷曲纳米薄膜，可随温度变化在卷曲和舒展两种状态间自发可逆切换。但是这种微米级的薄膜样品制备成本高、难度大，难以满足应用于窗帘的实际需要。还存在基于形状记忆基底的光热致动器，可在吸光后升温而发生形变。但其在某波段光的刺激下才具有良好效果，难以起到应用于实际户外环境的太阳光。由此可见，目前有关非电动智能窗帘的技术无法满足实际需要。如何得到一种可根据温度变化自发形变，调控进入室内的太阳光的窗帘以调节室温，已成为亟待解决的问题。

技术实现思路

1、基于上述问题，本申请提供了一种智能窗帘及其制备方法，具有快速的光热响应性能，可以根据环境光强或温度自发改变形状，并具有优良的太阳光调制能力，能够调制进入室内的太阳光，从而调节室温。

2、本申请公开了一种智能窗帘，

3、所述智能窗帘以具有热胀冷缩性能的柔性透明材料作为基底层，在所述基底层表面复合有热致变色层；

4、所述基底层和所述热致变色层的热膨胀系数不同，所述智能窗帘结合热膨胀系数差异，根据光照或温度发生形变；

5、所述热致变色层根据光照或温度改变所述智能窗帘的透光性。

6、可选的，所述柔性透明材料包括聚乙烯和聚酯。

7、可选的，所述热致变色层包括细菌纤维素和钨掺杂二氧化钒纳米线。

8、可选的，所述细菌纤维素和所述钨掺杂二氧化钒纳米线共组装时，所用的细菌纤维素分散液和钨掺杂二氧化钒纳米线溶液的体积比为1：0.025至1：0.25。

9、可选的所述体积比为1：0.05至1：0.1。

10、可选的，

11、所述细菌纤维素分散液的浓度为0.111g/ml；

12、所述钨掺杂二氧化钒纳米线溶液的浓度为0.010g/ml。

13、可选的，

14、所述细菌纤维素的直径为50～100nm，所述细菌纤维素的长度为20μm；

15、所述钨掺杂二氧化钒纳米线的直径的范围为100～280nm，所述钨掺杂二氧化钒纳米线的长度的范围为15～30μm。

16、可选的，

17、所述热致变色层的厚度大于所述钨掺杂二氧化钒纳米线的直径；

18、所述基底层的厚度小于或等于100μm。

19、可选的，所述钨掺杂二氧化钒纳米线中掺杂钨元素的摩尔分数的范围为2～7％。

20、可选的，

21、所述热致变色层的厚度大于或等于20μm；

22、所述基底层的厚度为50μm。

23、基于上述一种智能窗帘，本申请还公开了一种智能窗帘的制备方法，用于制备上述的智能窗帘，所述制备方法包括：

24、将细菌纤维素加入去离子水中，制备细菌纤维素分散液；

25、将钨掺杂二氧化钒纳米线溶液加入所述细菌纤维素分散液，并搅拌形成均匀的混合溶液；

26、将所述混合溶液进行真空抽滤得到热致变色层；

27、将所述热致变色层转移至基底层，得到智能窗帘。

28、可选的，将所述混合溶液进行真空抽滤得到热致变色层后，所述制备方法还包括：

29、将所述热致变色层放在加热台上恒温处理，除去所述热致变色层中剩余的水分。

30、可选的，得到智能窗帘后，所述制备方法还包括：

31、将所述智能窗帘预卷曲，并在所述智能窗帘外侧包裹一层铝箔；

32、将被包裹的所述智能窗帘放入烘箱中进行塑形；

33、待所述智能窗帘塑形完成后去除所述铝箔。

34、本申请公开了一种智能窗帘及其制备方法。智能窗帘以具有热胀冷缩性能的柔性透明材料作为基底层，在基底层表面复合有热致变色层。其中，基底层和热致变色层的热膨胀系数不同。基于热膨胀系数的差异，智能窗帘能够根据光照或温度发生形变，以改变对室外光的遮挡。智能窗帘的热致变色层还能根据光照或温度改变智能窗帘的透光性。本申请所述的智能窗帘具有快速的光热响应性能和优良的太阳光调制能力，能够调制进入室内的太阳光，从而调节室温。且智能窗帘本身工作无能耗，制备工艺简单、成本低，更易获取，满足了应用于窗帘和室外太阳光的实际需要。

技术特征：

1.一种智能窗帘，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的智能窗帘，其特征在于，所述柔性透明材料包括聚乙烯和聚酯。

3.根据权利要求1所述的智能窗帘，其特征在于，所述热致变色层包括细菌纤维素和钨掺杂二氧化钒纳米线。

4.根据权利要求3所述的智能窗帘，其特征在于，所述细菌纤维素和所述钨掺杂二氧化钒纳米线共组装时，所用的细菌纤维素分散液和钨掺杂二氧化钒纳米线溶液的体积比为1：0.025至1：0.25。

5.根据权利要求4所述的智能窗帘，其特征在于，所述体积比为1：0.05至1：0.1。

6.根据权利要求4所述的智能窗帘，其特征在于，

7.根据权利要求3所述的智能窗帘，其特征在于，

8.根据权利要求3所述的智能窗帘，其特征在于，

9.根据权利要求3所述的智能窗帘，其特征在于，所述钨掺杂二氧化钒纳米线中掺杂钨元素的摩尔分数的范围为2～7％。

10.根据权利要求8所述的智能窗帘，其特征在于，

11.一种智能窗帘的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1-10任一项所述的智能窗帘，所述制备方法包括：

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，将所述混合溶液进行真空抽滤得到热致变色层后，所述制备方法还包括：

13.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，得到智能窗帘后，所述制备方法还包括：

技术总结本申请公开了一种智能窗帘及其制备方法。智能窗帘以具有热胀冷缩性能的柔性透明材料作为基底层，在基底层表面复合有热致变色层。其中，基底层和热致变色层的热膨胀系数不同。基于热膨胀系数的差异，智能窗帘能够根据光照或温度发生形变，以改变对室外光的遮挡。智能窗帘的热致变色层还能根据光照或温度改变智能窗帘的透光性。本申请所述的智能窗帘具有快速的光热响应性能和优良的太阳光调制能力，能够调制进入室内的太阳光，从而调节室温。且智能窗帘本身工作无能耗，制备工艺简单、成本低，更易获取，满足了应用于窗帘和室外太阳光的实际需要。技术研发人员：刘建伟,仙智宇,盛思哲受保护的技术使用者：中国科学技术大学技术研发日：技术公布日：2024/6/5