在巴西圣保罗大学（USP）的研究团队看来，能够随温度变化改变外观的材料，正为建筑节能带来革命性突破。这类被称为“热致变色”的材料，在炎热天气下反射更多太阳辐射，而在寒冷天气下则吸收热量，从而显著提升室内热舒适度并降低能源成本。研究表明，根据气候条件和建筑应用的不同，此类材料可使建筑年能耗降低约3%至11%。
热致变色材料在透明表面（如玻璃）上的应用已较为成熟，但研究团队特意将目光转向了不透明表面，以契合巴西等热带国家的实际需求。项目负责人安娜·卡罗琳娜·希达尔戈-阿劳霍指出，巴西的室内热舒适度主要依赖于建筑表面的冷却，而非辐射的保留。因此，针对不透明材料（如屋顶瓦片、涂料或覆层）的研究，比透明材料更具现实意义。
该研究基于安娜在圣卡洛斯建筑与城市规划学院（IAU-USP）的博士，相关成果已于《太阳能》、《太阳能材料与太阳能电池》及《建筑与环境》等权威期刊。模拟数据显示，智能应用这些自适应材料，在特定气候和建筑配置下，可将空调制冷需求降低高达15%。其核心原理在于：高温时材料反射辐射以减少室内升温，低温时则吸收辐射以维持室内温度。
研究团队对571篇1985年至2025年间的文献进行了分析，将热致变色材料分为两大类：有机材料（如基于隐色染料的微胶囊，变色温度在30°C至35°C之间）和无机材料（如二氧化钒VO₂，在约68°C发生相变并改变红外辐射交互）。数据显示，当温度超过30°C时，热致变色涂层可将太阳反射率提升高达43%。这种被动式策略能显著减少对主动空调系统的依赖。
尽管前景广阔，大规模商业化仍面临技术挑战，尤其是有机材料的耐久性。有机颜料在长期暴露于阳光和辐射下容易降解。为应对这一问题，研究团队在材料表面添加了保护层，成功将降解率降低了30%至50%。此外，部分市售颜料成分不明，增加了研发难度，团队利用光谱仪和X射线设备对材料成分进行了严格表征，以确保学术严谨性和应用可行性。
当前，该技术虽尚未完全实现大规模商业应用，但已验证了动态响应环境材料的可行性。随着全球气温升高及建筑能效标准提升，这种无需额外能源消耗即可调节热环境的被动式技术，正成为建筑行业关注的焦点。对于中国而言，在“双碳”目标驱动下，此类能根据气候自适应调节的建材技术，为南方高温高湿地区及夏热冬冷地区的绿色建筑改造提供了极具价值的技术参考，有望推动被动式节能技术的本土化创新与规模化应用。
