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  據(jù)估計(jì)，美國建筑物能耗中的10%源于窗戶性能不佳，每年會(huì)給業(yè)主帶來約500億美元的費(fèi)用支出，然而，更換窗戶或采用節(jié)能涂料改造的高成本卻又令人望而生畏。美國能源部（DOE）所屬的勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室（伯克利實(shí)驗(yàn)室）的研究人員正試圖利用創(chuàng)造性的化學(xué)方法來解決這個(gè)問題，即一種聚合物熱反射涂料，采用這種涂料涂覆的成本僅為原來的十分之一。

  伯克利國家實(shí)驗(yàn)室的可涂覆窗戶涂料是基于可迅速自組裝形成光子晶體的分子刷共聚物來制造的，它容易在整個(gè)太陽能譜系內(nèi)調(diào)節(jié)可反射光。分子刷共聚物材料是兩側(cè)都有側(cè)鏈的剛性主鏈分子。這種不同尋常的分子結(jié)構(gòu)賦予了一些獨(dú)特屬性，其中之一就是不易纏繞。Weitekamp進(jìn)一步解釋說：“想象一下意大利面與可樂蟲橡皮糖，意大利面條可能會(huì)纏繞打結(jié)。如果你想將煮熟的意大利面條重新回到未煮過的對(duì)齊排列方式，你就必須消耗大量能量以解除纏繞。但可樂蟲橡皮糖卻因?yàn)楸容^僵硬而易于排列�！�

  作為加州理工學(xué)院的一名研究生，Weitekamp致力于了解并控制聚合物分子刷如何自組裝形成納米結(jié)構(gòu)，其表現(xiàn)如同光子晶體，能有選擇性地反射不同頻率的光。去年，作為一項(xiàng)針對(duì)創(chuàng)業(yè)者研究人員計(jì)劃“Cyclotron Road”（回旋加速器之路）的一部分，他來到伯克利國家實(shí)驗(yàn)室，致力于實(shí)現(xiàn)這些涂料以及其它聚合物技術(shù)的商業(yè)化。作為美國能源部伯克利國家實(shí)驗(yàn)室的納米科學(xué)研究中心國家用戶裝置的一名用戶，他一直致力于聚合物材料的開發(fā)。Cyclotron Road計(jì)劃負(fù)責(zé)人IlanGur說：“我們非常重視Weitekamp的技術(shù)對(duì)眾多行業(yè)的潛在影響。”

  市場(chǎng)上有一種用于窗戶改造的薄膜，具有光譜選擇性，但需要由專業(yè)承包商來安裝，這限制了許多大樓業(yè)主的選擇。低成本的選擇能夠顯著擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模，從而帶來每年350億千瓦時(shí)的節(jié)能潛力，每年可減少二氧化碳排放量240億公斤，相當(dāng)于500萬輛汽車的排放量。伯克利國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家Raymond Weitekamp說：“無需付費(fèi)給昂貴的承包商，房主自己就可以去當(dāng)?shù)氐奈褰鸬曩徺I涂料并自行涂刷，進(jìn)行DIY改造。這就是將來的情景。涂層在允許可見光通過的同時(shí)將會(huì)選擇性地將紅外太陽能反射回天空，這將大大提高窗戶的能源效率，尤其是在溫暖氣候以及因使用空調(diào)消耗大量能源的南方氣候條件下，更是如此�！�

  伯克利國家實(shí)驗(yàn)室將從美國能源部先進(jìn)能源研究計(jì)劃署（ARPA-E）獲得395萬美元撥款用于開發(fā)這個(gè)產(chǎn)品。美國能源部先進(jìn)能源研究計(jì)劃署的撥款，使Weitekamp能夠與伯克利國家實(shí)驗(yàn)室首屈一指的建筑科學(xué)與窗戶技術(shù)專家Steve Selkowitz、建筑能耗分析專家Arman Shehabi合作，共同開發(fā)具有成本競(jìng)爭力并能夠擴(kuò)展的產(chǎn)品。目標(biāo)成本是每平方英尺1.50美元，僅相當(dāng)于目前商業(yè)化施工的窗用節(jié)能改造涂料市場(chǎng)成本的十分之一。