近年来，不少研究人员相继提出了多种方案收集过滤室内漂浮着的雾霾微粒，净化个人的居住环境，例如通过静电吸附、聚合物纤维吸附以及金属有机骨架配合物吸附等物理方式。但是这些材料的生产或者依赖于昂贵的制造设备，或者需要复杂的制备工艺，基本都无法完成大规模生产。

近日，中国科学技术大学俞书宏教授领导的团队采用纱窗上常用的尼龙（聚酰胺）网纱为基底，通过“浸染自组装”的方法对网纱中的聚酰胺纤维进行Ag NW（Ag nanowire）涂覆，成功研制出了超大面积的柔性透明智能窗纱。

研究论文以“Mass-Production of Nanowire-Nylon Flexible Transparent Smart Windows for PM2.5 Capture”为题，发表于美国Cell出版社的新刊iScience上（预计将于2019年2月22日正式出版）。论文作者为合肥微尺度物质科学国家研究中心博士生黄蔚然等。

1、超强的雾霾吸附力

这种窗纱材料具有高达99.65％的雾霾去除效率。只需50秒即可将PM2.5密度从严重污染（248毫克/立方米）降至良好（32.9毫克/平方米）。将空间扩大至0.5m3后，雾霾去除率仍然可以达到99.48％。

除此之外，该材料可以循环使用，吸附雾霾颗粒物之后，只需在乙醇中浸泡20分钟，就可以再次使用，而且在100次重复使用后雾霾去除效率并没有降低。

吸附后与清洗后的SEM和EDX扫描图像

2、良好的物理机械性能

机械柔韧性和稳定性是决定柔性透明电子器件寿命的两个重要因素。为了确认该材料的物理机械性能，研究人员进行了弯曲疲劳测试和拉伸往复测试。

弯曲测试结果表明，该材料在最小弯曲半径为2.0mm的10000次弯曲疲劳测试中，随着弯曲半径的减小，材料电阻没有发生明显变化，在超过10,000次弯曲循环后电阻仅从15.2变化到19.3U，表明其优异的稳定性和可逆性。

拉伸测试结果表明，在最大拉伸变形率为10%的1000次拉伸往复测试中，材料的结构和强力都没有明显变化，明显优于传统的ITO加热器和基于石墨烯的加热器，后两者分别只能承受1.10%和4.0%的拉伸形变。

3、敏感的电热温变效应

对这种窗纱材料施加较小的电压，它就可以达到很高的温度，当相应的施加电压为1.0V、1.5V、2.0V、2.5V、3.0V和3.5V时，材料可以升温至33.3℃、42.6℃、54.4℃、71.0℃、82.5℃升及105.1℃。这比大多数传统的纳米结构材料升温所需电压要小得多，如石墨烯薄膜需要的电压为60V，三层石墨烯薄膜需要30V，单壁碳纳米管薄膜需要12V，Ag NW薄膜需要7V等。

利用材料的这一特性可以与热致变色染料结合在一起，从而通过热刺激改变窗纱的颜色或者透射率，甚至可以将其与仿生变色、柔性机器人等结合在一起，获得更多智能温变效果。

不同涂覆形状的温变测试效果

4、超高的生产效率和性价比

研究人员在20分钟内即可制备约7.5平方米的智能窗纱材料，加上人工费、材料费、设备损耗等，总共的花费约100元（15.03美元），就可以得到透光率86.05%、空气净化效率99.65%的智能窗纱材料。可以说，这种材料未来将会具有非常高的市场应用价值，同时也很有可能成为防雾霾口罩及空气净化器的替代材料。

虽然这种窗纱材料具有诸多优点，但距离大规模市场应用仍有一些问题要处理，比如，窗纱的涂覆材料Ag NW在空气中不太稳定，容易与大气中的硫化物发生反应，暴露在空气中1年后，材料就会变成淡黄色。