【CSN新闻网】设想一下:当夏天来临,你的房子自动变成浅色以反射阳光、降低温度;而到了冬天,它又悄悄变为深色,更好地吸收热量保温。听起来像是科幻小说里的情节?事实上,美国设计师兼发明家乔·杜塞(Joe Doucet)已经在将这个想法变为现实。
这一切始于他在纽约州卡托纳买下一套新房。当他思考如何让这栋房子更环保时,一个简单却关键的问题冒出来:“我该把外墙涂成什么颜色?”
在地理气候明显不同的地区,建筑色彩早已有其气候功能:寒冷的北欧国家喜欢深色房屋以吸收热量,而炎热的地中海沿岸城市则以白墙著称,以减缓室内升温。但纽约四季分明,夏季闷热、冬季严寒,究竟该选哪种颜色才能达到节能的最佳效果?
为了找出答案,杜塞用3D打印制作了缩小版的房屋模型,内含相似的隔热层,并分别涂上不同颜色。他的实验发现:在冬季,黑色模型室温比白色平均高出7华氏度;而到了夏季,白色模型比黑色低了12华氏度。于是他得出了一个简单却不切实际的结论:“如果一年中房子能冬天变黑、夏天变白就好了。”但没人会一年粉刷房子两次吧?
灵感来自童年记忆——那枚“心情戒指”。戒指里的液晶材料会随着佩戴者体温而变色。杜塞意识到,这种称为“热致变色反应”(thermochromic response)的材料,正是他需要的答案。
他开始尝试将热致变色液晶加入普通涂料中,调配出一种能根据温度改变颜色的“智慧涂料”。最初的实验非常成功,但涂料在长时间阳光照射下会慢慢降解。经过一年反复改良,他最终通过一种保护性添加剂解决了问题。如今,这种涂料在77华氏度以下呈深灰色,温度升高时则逐渐变浅,反射更多阳光,达到降温效果。
杜塞已为此技术申请了专利。他认为,这款“气候响应型涂料”在全年炎热或寒冷地区可能用处不大,但对四季分明、气候温和的地区(如北美、欧洲和亚洲大部分地区)来说,可能会是一个“游戏规则改变者”。
在全球气候不断变暖、建筑能耗节节攀升的背景下,他的设计不仅是一项技术创新,更是一种现实回应。2023年是有记录以来最热的一年,同时也首次超过了关键的气候变化阈值——全球平均气温比工业化前升高了1.5°C。
建筑运营如今占全球能源消耗的30%。而一个能随气温自动调节吸热/反热能力的建筑外壳,或许能有效降低对空调和暖气的依赖。杜塞的模拟数据预计,这种涂料可帮助家庭节省15%至30%的能源开支。
更妙的是,这种涂料并不局限于黑白之间。它可以被调配成任何颜色的变体——比如夏天是浅蓝,冬天变深蓝。除了住宅,还可用于学校、工厂等大型建筑,只要需要更智能的室温控制,它就有用武之地。
不过,距离真正上市可能还要5到10年。杜塞坦言,虽然大众反应从“太棒了”到“不敢相信”不等,但更大的障碍来自政策环境。他提到特朗普可能重新上台并废除清洁能源激励政策,这让他在是否寻求风险投资上显得犹豫。“当环境发生变化时,你就得适应变化。”
因此,他更希望能与涂料公司、化工企业等建立合作,将这项技术推向市场。他强调,这项发明并非“救世主”,但却可以成为解决气候变化的众多微小行动之一。
“应对气候问题不可能靠某一个方案,而是一系列小而关键的改变组成的过程,”杜塞说,“这,或许就是其中之一。”



