鋪滿大面積玻璃的摩天大樓雖然美觀，採光效果也非常好，但是由於玻璃不具有隔熱與調節溫度等功用，無論是夏天炎熱的空氣還是冬季寒流都會從窗戶流進室內，讓冷氣與暖氣費用節節高升，一點也不環保。
不過要打造出一片具有特殊性能、甚至是多功能玻璃也不是件容易的事情，如果只是想要窗戶具有變色功能，可透過金屬氧化物 WO3（三氧化鎢），該材料通電後會產生可逆的顏色變化，利用「電致變色（Electrochromism）」現象來改變窗戶的光學透射率。
但科學家或是消費者可能會認為窗戶只有變色功能還不夠。如果想要增添光熱反應，玻璃還要再添加金屬奈米粒子，讓窗戶把近紅外光轉換成熱量；假如想要有抗菌功能，則需要銅等金屬來幫忙，才能達到殺菌、抗微生物等效果。
只是要如何將這些材料妥善整合，打造三合一或是多功能窗戶仍是個大難題。
根據中國瀋陽東北大學與南京大學發表在《ACS Nano》的研究，團隊研發出以 3D 三氧化鎢為主的電致變色與光熱效應（electrochromic-photothermal）薄膜，且由於薄膜為蜂巢結構，還可在其中嵌入金奈米粒子與奈米棒，讓窗戶不僅具有變色功用，還可以透過奈米粒子將光轉換成熱，進一步調整光熱效應與溫度，讓建築物冬季不再寒冷。
南京大學化學工學院教授夏興華表示，研究員透過太陽光來最佳化電致變色薄膜，進而實現優異光熱轉換，且在光傳輸（optical transmission）途中，團隊還可以進一步調節光熱轉換效率。
科學家也研究證明，該智慧窗戶除了能在幾分鐘內從透明變成黑色，團隊還可利用近紅外雷射光讓窗戶在 5 分鐘內提高 24°C。
為了研究窗戶的殺菌性能，研究員也利用大腸桿菌與近紅外雷射光進行研究，並發現殺菌效果在窗戶完全變黑時最強，幾乎可殺掉所有細菌。而如果要達成殺菌效果，三氧化鎢與金奈米粒子也缺一不可，假設窗戶僅由三氧化鎢或是奈米粒子結構製成，殺菌效果相當微弱，因此該窗戶的光熱特性可說是實現殺菌效果的最大功臣。
夏興華指出，該窗戶具有多功能特性，像是可動態（dynamically）控制窗戶透明度、利用近紅外光調節熱轉換，還可以減少細菌滋生，在飛機、高緯度地區和醫院的應用前景可期。
由於智慧窗戶用途相當廣泛，近年來研究報告與各式玻璃原型如雨後春筍般冒出，好比太陽能透明窗戶、能瞬間從透明變成霧面或是可當成觸控螢幕的窗戶等，隨著科技日新月異，未來窗戶還會有更多不同面貌，帶動另一股玻璃研究風潮與商機。
資料來源引用:https://technews.tw/2018/07/17/smart-window-controls-light-and-heat-kills-microorgpanisms/
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