随着全球变暖加剧，能够根据环境变化自动调节室内光线和湿度的窗户技术可以帮助减少建筑物的能源消耗，并支持低碳城市的发展。
香港理工大学国际城市能源关系研究中心（UEX）的研究团队开发出一种创新型智能窗膜，该窗膜利用多种材料的独特性能，白天降低室内温度，夜晚吸收水分并降低透光率，从而提高能源效率，改善室内舒适度和私密性。这款创新型窗膜具有抗菌、耐用和经济的特点，尤其适用于香港等潮湿地区，为绿色建筑发展提供了一种极具前景的解决方案。
这种被称为“湿度响应和光调节”（MRLR）薄膜的创新技术，是由香港理工大学能源与建筑学讲座教授严金岳教授和建筑环境及能源工程系研究助理教授刘俊伟博士领导开发的。
该团队通过采用双层结构改进了现有的窗膜设计。该双层结构由亲水性聚丙烯腈（PAN）纳米纤维层和具有优异保水性的透明聚丙烯酰胺（PAAM）水凝胶层组成。利用材料的吸水和蒸发特性，该窗膜能够同时调节光线、热量和湿度。
这项题为“用于建筑节能和隐私保护的可扩展湿度响应和光调节薄膜”的研究已发表在《先进能源材料》杂志上。
严教授表示：“目前，业界广泛使用‘热致变色’或‘光致变色’材料制作智能窗户，以改善建筑物的热管理，但这些薄膜常常面临成本高、耐久性不足等挑战。”
“香港理工大学团队创新性地运用环保低成本材料设计薄膜，实现了对室内光照、温度和湿度的同步调节，从而降低了建筑物对制冷系统的依赖。我们的薄膜结构简单，具有大规模生产的巨大潜力，未来在可持续绿色建筑领域有着广阔的应用前景。”
MRLR薄膜会根据昼夜环境变化发挥不同的功能。白天，阳光会使薄膜内储存的水分蒸发，从而减少进入室内的太阳辐射量，降低室内温度。夜晚，当相对湿度升高时，薄膜中的亲水材料会吸收空气中的水分，这也会降低薄膜的透明度，最终降低室内湿度，增强私密性。
研究结果表明，该薄膜在夜间六小时内能有效降低试验舱内的湿度，从 91.73% 降至 53.76%，同时在白天能将室内空气温度降低高达 21.1°C，表现出卓越的环境调节性能。
为了进一步评估MRLR薄膜的节能潜力和碳减排效果，研究团队利用几个主要城市典型年份的气象数据建立了一个全球模型。结果表明，该薄膜能够有效调节室内温度，降低季节性能源需求，为全球节能减排带来显着效益。
根据研究城市的数据，该团队估计，平均年度能源消耗量可下降 20% 以上，全球年度碳排放量每平方米可减少 18 公斤以上。
刘博士补充道：“低纬度地区通常对空调的需求更高，因此传统的制冷系统是建筑能耗的主要来源。MRLR薄膜能够全天候调节光照、温度和湿度，因此对于像香港这样的热带和亚热带城市来说尤其有效。”
研究团队还进行了300次吸湿-脱湿循环测试，证实了该薄膜优异的耐久性和稳定性。由于该薄膜制造成本低，投资回收期仅为一到两个月，具有显着的经济效益。此外，实验观察证实，该薄膜能有效抵抗细菌和真菌污染，即使在严重污染的空气中连续暴露五天后，仍能保持良好的防尘性能。
