使用納米技術的相變油墨已經被開發出來，用於控制溫度和提供被動氣候控制，減少能源消耗。這種多功能的油墨有可能應用於建築、電子和服裝，並可能成為應對氣候變化的一種可持續解決方案。

新的油墨使用納米技術來控制日常環境中的溫度。資料來源：墨爾本大學Mohammad Taha博士

世界首創的”相變油墨”可以改變我們加熱和冷卻建築物、家庭和汽車的方式–實現複雜的”被動氣候”控制–已經被開發出來，具有幫助減少能源使用和全球溫室氣體排放的巨大潛力。

由Mohammad Taha博士領導的發表在英國皇家化學會《材料化學》雜誌上的新研究記錄了概念驗證的”相變油墨”，該油墨使用納米技術來控制日常環境中的溫度。它們通過根據周圍環境調整能夠通過它們的輻射量來實現這一目的。

Taha博士說，這些油墨可以用來開發塗層，以實現被動的加熱和冷卻，減少我們依賴能源創造來調節溫度的需要。

“人類使用大量的能源來創造和維持舒適的環境–加熱和冷卻我們的建築物、住宅、汽車，甚至是我們的身體，”Taha博士說。”我們不能再只關注從可再生資源中產生的能源來減少我們對環境的影響。隨著氣候變化的影響成為現實，我們還需要考慮減少我們的能源消耗，作為我們提出的能源解決方案的一部分。通過對我們的油墨進行工程設計，使其對周圍環境作出反應，我們不僅減少了能源支出，而且還消除了對控制溫度的輔助控制系統的需要，這是一種額外的能源浪費。”

被動式氣候控制將實現舒適的生活條件，而不會不必要地消耗能源。例如，為了在冬季提供舒適的供暖，應用於建築外牆的油墨可以自動轉變，以便在白天讓更多的太陽輻射通過，並在夜間提供更多的保溫措施以保持溫暖。在夏天，它們可以形成一個屏障，阻擋來自太陽和周圍環境的熱輻射。

多功能的”相變油墨”是一個概念驗證，可以層壓、噴塗或添加到塗料和建築材料中。它們還可以被納入衣服中，在極端環境中調節體溫，或用於創建大規模、靈活和可穿戴的電子設備，如可彎曲的電路、照相機和探測器，以及氣體和溫度傳感器。

Taha博士說：”我們的研究消除了以前對大規模廉價應用這些油墨的限制。這意味著現有的結構和建築材料可以被改造。隨著製造業的發展，這些油墨可以在5到10年內進入市場。通過與工業界的合作，我們可以擴大規模並將它們整合到現有的和新的技術中，作為解決世界氣候變化能源挑戰的整體方法的一部分。這種材料的潛力是巨大的，因為它可以用於許多不同的目的–比如防止筆記本電腦電子產品的熱量積聚或汽車擋風玻璃上。但這種材料的好處是，我們可以調整它的吸熱特性以適應我們的需要。目前，一種不同類型的相變材料已被用於製造智能玻璃，但我們的新材料意味著我們可以設計出更智能的磚塊和塗料。這種新的納米技術可以幫助改造現有的建築物，使其更有效率。這對環境更有利，對未來也是可持續的”。

這一突破是通過發現如何修改”相變材料”的主要成分之一–氧化釩（VO2）實現的。相變材料使用觸發器，如熱或電，以創造足夠的能量，使材料在壓力下自我轉化。然而，相變材料以前需要被加熱到非常高的溫度，才能激活其’相變’特性。

Taha博士說：”我們利用我們對這些材料是如何組合在一起的理解來測試我們如何能夠觸發絕緣體到金屬（IMT）的反應，在這種情況下，材料基本上作為一個開關，阻止熱量超過一個特定的溫度–接近室溫（30-40oC）。下一步工作將涉及將墨爾本大學的專利研究推向生產。”