随着全球能源消耗的持续增长，建筑物约占总能源使用量的 40％，其中近一半用于供暖和制冷。窗户作为室内和室外环境之间能量交换的主要接口，造成了 20-40％ 的能量损失。为了解决这个问题，开发节能智能窗户，在保持自然光和美学的同时最大限度地减少能源消耗已成为可持续建筑设计的关键重点。
 

鉴于选择性调控可见光与近红外的特性，双波段电致变色智能窗可以实现对太阳光与热的智能化管理，可显著降低建筑能耗，比传统电致变色智能窗可以节约10~20％的能耗。然而目前双波段电致变色智能窗仍存在调控幅度低、使用寿命短等问题。

近期，南京航空航天大学张校刚/张圣亮团队研发了一种高效柔性双功能双波段电致变色器件，集光谱选择性调控与能量回收一体，获得了较高的光学调制幅度、长循环寿命(10000圈容量损失3.3％)以及较高的能量回收效率(51.4％)。该器件通过三种不同的模式(明亮、清凉和黑暗)可实现对可见光和近红外透过率的独立调控，展现了优异的节能性能(比普通玻璃低8.8℃)。此外，EnergyPlus模拟研究表明该器件在世界大多数气候区都展现出比商用低辐射玻璃更加优异的节能性能。文章发表在《纳微快报》（Nano-Micro Letters）上。

这种创新窗口的核心在于其 W18O49 纳米线结构，能够精确控制可见光和近红外光谱中的光调制。这种双频电致变色器件 （DBED） 具有出色的光调制范围（可见光为 73.1％，近红外为 85.3％）和超长的使用寿命，10，000 次循环后容量损失最小 （3.3％）。此外，它还拥有 51.4％ 的能量回收效率，其中着色过程中消耗的能源被回收利用，从而降低了整体净能耗。

当集成到建筑物中时，该设备不仅可以优化热调节，还可以在各种气候区表现出出色的性能。根据 EnergyPlus 模拟，DBED 在大多数全球气候下的性能优于传统的低辐射玻璃，可节省大量能源。它能够选择性地调制多个波长的光和热，确保显着减少加热和冷却所需的能量。

该设备的灵活性和可扩展性，加上其高光调制和能量回收能力，标志着可持续建筑材料的发展向前迈出了重要一步。研究人员还证明，该设备可以在不影响性能的情况下扩展到大尺寸，为在节能建筑中广泛采用提供了广阔的潜力。

尽管取得了成功，但在大规模生产和成本效益方面仍然存在挑战。未来的研究将侧重于提高材料稳定性并将该技术更无缝地集成到现有建筑系统中。此外，针对大众市场应用优化设计可以为下一代节能智能窗户铺平道路。