液态金属在建筑行业的应用探讨

液态金属在建筑中的应用主要涉及四个方面，主要包括：①建筑采暖和制冷；②建筑采光；③建筑智能化；④建筑装饰。

提供舒适的热环境是建筑的基本功能，建筑保温和供暖主要包括建筑围护结构的材料和设计，液态金属是一种潜在的相变材料，可用于制作相变墙体。在采暖方面，太阳能采暖作为一种节能的方式得到了广泛的应用，但太阳能是一种周期性波动的能源，需要结合蓄热装置才能更好地达到节能效果，液态金属相变蓄能装置也是一种潜在的方式。在集热系统设计过程中，涉及换热流体从集热侧取热和向末端放热过程，液态金属作为优良的导热流体有望作为其中的换热流体。同样，在制冷过程涉及冷量的存储和转换，这些过程涉及的部件中所用的都可以与液态金属复合，有助于提高效率。

建筑采光也是建筑节能研究的重要方向，传统人工照明所消耗的能量通常很大，如何更好地实现自然采光一直是研究的热点。现有采光系统包括简单采光系统和复杂采光系统。简单系统主要通过改变建筑采光围护结构的透过率来实现，比如玻璃天窗。现有技术主要以在玻璃表面贴附相应的薄膜材料为主。液态金属表面的氧化层可依据厚度不同，实现对光学性能的调节，有进一步研究的潜力。复杂采光系统主要包括光采集系统和光分配系统。其中，采集系统需要用到聚光作用的光学元件，尤其是光学镜面，而液态金属涂覆在基底上表面可以形成反射率较高的表面，有望得到进一步的研究和应用。在光分配系统中，以光波导材料为主，光在其中传导的过程是不断的全反射，而液态金属作为高反射率材料，可以通过与透明柔性材料掺杂，具有制备柔性光纤的潜力。(www.xing528.com)

未来建筑日益朝着智能化的方向发展，建筑中的电子设备会越来越多，各个设备会形成有机的整体，最终由人工智能集中管理，实现人与建筑的互动和响应。而设备之间的连接和充电过程必然会使用到更为复杂的线路，现有的线路将变得杂乱无章，且需要占用空间，而通过液态金属柔性电路，可以根据需要在各种介质上随时建立和断开，方便管理；并且可以开发出更为简易的开关，方便人工智能的控制。同时，各设备之间及人机交互都需要采集和传递信号，而液态金属在各种传感器方面已经有了一定的研究基础，包括光学、声学、机械及化学传感等方向。此外，建筑信息安全保障也是重要的建筑功能，在这方面，液态金属作为很好的信号屏蔽材料有望实现大规模应用，同时，液态金属可制备可变形天线，用于建筑与外部的信号传递。

最后，建筑作为人的居所，不仅要满足人的物质需要，同时也要满足人的审美需求。具有能与人形成互动的装饰品更能为建筑注入活力，比如可以根据人的心情或意境改变形状和颜色的画面、雕塑，随人的姿态改变形状的椅子，以及和人一起舞动的卡通人物等，这些都可以借助液态金属的各种特性逐步实现并应用。