Abstract High conductivity, large mechanical strength, and elongation are important parameters for soft electronic applications. However, it is difficult to find a material with balanced electronic and mechanical performance. Here, a simple method is developed to introduce ion‐rich pores into strong hydrogel matrix and fabricate a novel ionic conductive hydrogel with a high level of electronic and mechanical properties. The proposed ionic conductive hydrogel is achieved by physically cross‐linking the tough biocompatible polyvinyl alcohol (PVA) gel as the matrix and embedding hydroxypropyl cellulose (HPC) biopolymer fibers inside matrix followed by salt solution soaking. The wrinkle and dense structure induced by salting in PVA matrix provides large stress (1.3 MPa) and strain (975%). The well‐distributed porous structure as well as ion migration–facilitated ion‐rich environment generated by embedded HPC fibers dramatically enhances ionic conductivity (up to 3.4 S m −1 , at f = 1 MHz). The conductive hybrid hydrogel can work as an artificial nerve in a 3D printed robotic hand, allowing passing of stable and tunable electrical signals and full recovery under robotic hand finger movements. This natural rubber‐like ionic conductive hydrogel has a promising application in artificial flexible electronics.

Abstract

 Rapid development of the thermochromic glazing technique promises next-generation architectural windows with energy-saving characteristics by intelligently regulating indoor solar irradiation via modulating windows' optical properties in response to the surrounding temperature. Vanadium dioxide (VO₂) is a promising material for energy-saving smart windows due to its reversible metal-to-insulator transition near room temperature and accompanying large changes in its optical properties. This review provides a comprehensive overview of the application of VO₂ to smart windows with particular emphasis on recent progress from the electronic, atomic, nano, and micron perspectives. The effects of intrinsic atomic defects, elemental doping, and lattice strain on VO₂ nanocrystals are examined. Nano- and microscale morphology engineering approaches that aim to enhance the thermochromic performance and impart practical multi-functionalities are summarized. Finally, the challenges and future directions of VO₂-based smart windows are elaborated to bridge the gap between the lab research and large-scale practical applications.

Abstract A smart window that dynamically modulates light transmittance is crucial for building energy efficiently, and promising for on‐demand optical devices. The rapid development of technology brings out different categories that have fundamentally different transmittance modulation mechanisms, including the electro‐, thermo‐, mechano‐, and photochromic smart windows. In this review, recent progress in smart windows of each category is overviewed. The strategies for each smart window are outlined with particular focus on functional materials, device design, and performance enhancement. The advantages and disadvantages of each category are summarized, followed by a discussion of emerging technologies such as dual stimuli triggered smart window and integrated devices toward multifunctionality. These multifunctional devices combine smart window technology with, for example, solar cells, triboelectric nanogenerators, actuators, energy storage devices, and electrothermal devices. Lastly, a perspective is provided on the future development of smart windows.

Radiative cooling materials spontaneously radiate long-wave infrared (LWIR) to the cold outer space, providing cooling power that is preferred in hot seasons. Radiative cooling has been widely explored for walls and roofs but rarely for windows, which are one of the least energy-efficient parts of buildings. We fabricated scalable smart windows using a solution process giving different emissivity (ε) at high (εLWIR-H of 0.61) and low (εLWIR-L of 0.21) temperatures to regulate radiative cooling automatically while maintaining luminous transparency and near-infrared (NIR) modulation. These passive and independent visible–NIR–LWIR regulated smart windows are capable of dynamic radiative cooling for self-adapting applications across different climate zones.

Abstract Architectural windows that smartly regulate indoor solar radiation by changing their optical transmittance in response to thermostimuli are developed as a promising solution toward reducing the energy consumption of buildings. Recently, energy‐efficient smart window technology has attracted increasing scientific interest, with the exploration of energy‐efficient novel materials as well as integration with practical techniques to generate various desired multifunctionalities. This review systematically summarizes emerging thermoresponsive materials for smart window applications, including hydrogels, ionic liquids, perovskites, metamaterials, and liquid crystals. These are compared with vanadium dioxide (VO 2 ), a conventional and extensively studied material for thermochromic smart window applications. In addition, recent progress on cutting‐edge integrated techniques for smart windows is covered, including electrothermal techniques, self‐cleaning, wettability, and also integration with solar cells for bifunctional energy conservation and generation. Finally, opportunities and challenges relating to thermochromic smart windows and prospects for future development are discussed.

Smart windows are a promising way to modulate solar light transmittance, which is crucial for energy saving buildings. We provide an overview of the recent progress in hydrogel-based smart windows.

Context & scaleApproximately 50% of the energy used in building envelopes is dedicated to heating, cooling, and lighting interior spaces. Over 50% of interior overheating in office rooms, automobile interiors, greenhouses, and similar areas is caused by sunlight passing through transparent surfaces like windows. Smart window technology holds significant potential for energy savings while maintaining aesthetics. However, current responsive materials for smart windows either need power to function or suffer from oxidation and durability issues. To address these issues, we propose a three-component, ultra-thin thermochromic polymer film. This polymer blend offers enhanced durability, accessible thermochromic temperature ranges (25°C–35°C), high room temperature transmittance (>85%), and substantial solar modulation (63.5%). In summary, the proposed system introduces a new category of thermochromic smart materials with superior durability and effectiveness compared to existing options.Highlights•A scalable salted polymer blend system that demonstrates excellent thermochromic properties•Thermochromism observed across an accessible temperature window (RT–35°C)•Temperature-dependent transmittance arises from miscibility and phase separation•The thermochromic polymer film exhibits remarkable reversibility and durabilitySummarySmart windows using thermochromic materials provide an excellent thermal management system over broad temperature ranges, leading to significant energy savings. Existing thermochromic materials face challenges, including difficulty in application, degradation during use, and limited durability. Here, we report a simple salted polymer blend system, consisting of poly(dimethylsiloxane), poly(ethylene oxide), and lithium perchlorate, that shows excellent thermochromic properties across an accessible temperature window and remarkable durability. The reversible temperature dependence of optical transmittance of the films arises due to the miscibility of the constituent polymers at room temperature, leading to high transparency, and the gradual phase separation and opaqueness with temperature rise. The easy-to-fabricate, stable polymer system can be a viable and cost-effective alternative to inorganic thermochromic materials such as vanadium dioxide for many applications.Graphical abstract