德州農(nóng)工大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)近期發(fā)布綜述，介紹一類名為“鹽凝膠”（salogels）的新型相變儲(chǔ)能材料。該材料將水合鹽包裹在可逆鍵聚合物網(wǎng)絡(luò)中，旨在通過吸收與釋放熱量來調(diào)節(jié)建筑溫度，從而降低供暖與制冷能耗。

鹽凝膠的工作原理與冰塊融化吸熱類似。相變材料在固液轉(zhuǎn)換過程中吸收或釋放熱能。研究團(tuán)隊(duì)偏好使用水合鹽而非傳統(tǒng)石蠟，因?yàn)樗消}單位體積的儲(chǔ)熱量是石蠟的兩倍以上，且具有阻燃性、成本較低（例如氯化鈣六水合物是純堿生產(chǎn)的副產(chǎn)品）。此前，水合鹽因熔化后會(huì)泄漏或分層而難以直接用于建筑。工程師曾嘗試將其封裝于多孔支撐體或膠囊中，但通常使鹽含量低于70%，且增加制造復(fù)雜度。鹽凝膠通過添加少量聚合物固定鹽分，采用可逆鍵技術(shù)可使材料保留純鹽80%至95%的儲(chǔ)熱能力。

研究人員提出兩種建筑應(yīng)用路徑：被動(dòng)式將材料嵌入屋頂、墻體或窗戶，利用晝夜溫差進(jìn)行蓄放熱；動(dòng)態(tài)式則將其裝入空調(diào)模塊或熱水器中。目前測試雖處于小規(guī)模階段，但結(jié)果積極。在一棟模型房屋中，填充三水合醋酸鈉凝膠的地板下三根管道可按需觸發(fā)單根、雙根或全部管道的放熱過程。另一棟3D打印房屋的墻體涂層在熔化階段使室內(nèi)明顯降溫，結(jié)晶階段則顯著升溫。應(yīng)用于窗戶時(shí)，凝膠白天熔化變透明并制冷，夜間結(jié)晶放熱并變不透明。

盡管前景樂觀，作者指出多項(xiàng)技術(shù)障礙仍需克服。更堅(jiān)硬的凝膠儲(chǔ)能較少，而儲(chǔ)熱性能的凝膠質(zhì)地較軟。此外，部分鹽類存在過冷現(xiàn)象，即使溫度降至凝固點(diǎn)以下仍保持液態(tài)，需可靠機(jī)制按需提供熱量，其作用機(jī)理尚未完全明確。防潮保護(hù)、規(guī)?；圃旃に囈约敖?jīng)歷多次冷熱循環(huán)后的耐久性仍是未知數(shù)，實(shí)際建筑能節(jié)省多少能源也待驗(yàn)證。

下一步研究中，團(tuán)隊(duì)計(jì)劃利用模擬與人工智能預(yù)測聚合物與鹽類的溶解匹配關(guān)系，開發(fā)熔點(diǎn)可調(diào)的鹽混合物及自身具備儲(chǔ)熱能力的聚合物，并探索3D打印與凝膠纖維等新制造工藝。Zui終目標(biāo)是開發(fā)出堅(jiān)固、可回收且能在建筑內(nèi)穩(wěn)定服役多年的材料。

資料來源：New Atlas；原文發(fā)布日期：2026-10-18。本文為資料編譯。