Advanced Functional Materials·10月14日 · 周三论文智慧农业 / 农业物联网阅读 1
Electrically Programmable Light‐Thermal Regulation With Two‐Dimensional Liquid Crystals
Zhiwei Chen · Ziang Zhang · Yaowu Li 等 9 人
Advanced Functional MaterialsDOI 10.1002/adfm.79062
论文解读
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速览
用二维无机液晶电控动态调节光热环境，实现智能农业光热管理。
方法
二维α-磷酸锆纳米片液晶，频率控制电场重定向，Kerr系数提升一个数量级。
发现
智能窗实现全彩可调与12–19°C降温，缓解植物热胁迫并调控形态与养分。
机会点
可探索该电控液晶与作物光需求模型闭环联动，实现按需光谱与温度的精准调控。
影响力22
信息增量23
专业深度19
信源权威15
时效性9
二维无机液晶实现电控光热协同调控，为智慧农业设施提供低功耗可编程光热管理新材料方案，方法新颖、数据扎实，值得入选。
原文摘要
摘要 智慧农业涉及对光热环境的精准调控，以提高能源效率并优化植物生长。然而，当前方法主要依赖高能耗的主动系统或无法适应植物不断变化的光谱和热需求的静态技术。在此，我们报道了一种二维无机液晶系统，其中频率控制的电场可动态重新取向纳米片，从而实现对光照可用性和环境温度的动态控制。通过纳米片的集体重新取向，α-磷酸锆纳米片的电光响应被扩展至可见光-近红外区域，使克尔系数提高一个数量级至9.49 × 10⁻⁴ m V⁻²。增强的响应使得单个器件内可实现宽带光谱可编程性，从而能够同时调制光谱组成和热通量。所得智能窗表现出连续的全彩光学可调性，并在太阳辐照下实现高达12–19°C的温度调节，同时以低功耗运行。当应用于植物栽培系统时，该平台可缓解热胁迫、减少水分蒸发，并实现植物形态和养分积累的可编程控制。这项工作展示了一种基于材料的策略，用于智能农业系统中的光热一体化管理。