智能玻璃是一种通过开关调节可以在透明和有色之间缓慢变化的节能产品，近年来愈受汽车、建筑物和飞机等领域的欢迎。然而，典型的智能玻璃需要7-12分钟才能在透明和着色之间转换，且随着明暗之间的多次循环，玻璃的着色质量也会逐渐降低。
日前，科罗拉多州立大学的化学家们提出一种纳米级电极结构，可以有效改善氧化钨电致变色智能玻璃的耐用性以及光学变色速率。相关研究成果6月3日发布在美国国家科学院院刊上。
纳米材料具有提高电致变色智能窗效率，速度和耐用性的巨大潜力。纳米三氧化钨是一种具有催化、隐形、电致变色、气致变色、光致变色、气敏、超导等诸多特性的多功能半导体功能材料，在新兴智能玻璃领域有着重要的应用。研究人员专门研究了电致变色氧化钨纳米粒子，它比人类头发的宽度小100倍。
研究人员使用单纳米粒子级电光成像来测量电致变色氧化钨纳米棒中的结构-功能关系，并量化了粒子 -粒子相互作用对着色动力学和可逆性的影响。实验表明，单个纳米粒子本身的色调比相同纳米粒子制成的薄膜快4倍，循环次数可逆20倍，这是因为纳米粒子之间的界面会捕获锂离子，从而减缓过程。随着时间的推移，这些离子阱也会降低材料的性能。
基于实验结果，研究人员提出通过制造具有最佳间隔颗粒的纳米粒子材料可以改善智能玻璃的性能，以避免离子俘获界面。
研究人员表示，他们开发了一种研究纳米粒子结构和电致变色性质的新方法，不仅可以改进智能窗户的性能，还可以应用于对电池、燃料电池、传感器等重要能源技术的研究。
