自然杂志 ›› 2024, Vol. 46 ›› Issue (1): 50-62.doi: 10.3969/j.issn.0253-9608.2024.01.006
曹传祥,张志强,张良苗,陈长,高彦峰
CAO Chuanxiang , ZHANG Zhiqiang, ZHANG Liangmiao, CHEN Zhang, GAO Yanfeng
摘要: 二氧化钒(VO2)是一种常用的相变材料,它能在68 ℃附近可逆地改变光学、电学特性以响应外部温度刺激。自20世纪90年代以来,人们对VO2光学特性进行了广泛的研究,并在紫外、可见和近红外区域的调制方面取得了重大进展,而室温黑体辐射所处的中远红外区能量只相当于太阳辐射的15%,因而获得的关注较少。然而随着研究的深入,研究者发现中远红外光区的长波辐射对热调控也具有至关重要的作用,甚至在太阳辐射较强的白天也是不容忽视的,因此有关VO2发射率调控的研究受到越来越多的关注。文章聚焦VO2发射率调控的最新研究进展,着重介绍VO2发射率的调控手段以及常温热辐射调控性能,并对其应用前景进行了展望。文章指出,VO2发射率可以有效调控室温黑体辐射能量,通过新型结构如Fabry-Pérot谐振腔、超材料等与VO2的有机结合,极大丰富了VO2发射率的调控手段,展现出显著的调控效果,这对于实现具有更高节能效率的智能建筑、空间热管理以及红外伪装具有很大的潜力。