我国新研制氧化钨电致变色器件,荣登《Materials Horizons》期刊

近日,西安交通大学材料学科研人员联合南方科技大学与美国宾州州立大学设计出一种具有新型电致变色层状结构的离子水凝胶新型电致变色器件。该研究成果已经在国际材料领域的知名期刊《Materials Horizons》上发表。该研究得到了国家自然科学基金、博新计划等的支持。

离子水凝胶电致变色器件图片

这种新型电致变色层状结构是将多功能离子水凝胶与氧化钨薄膜进行复合所得。仅这一步,便能够有效简化电致变色器件的内部结构。另外,基于离子水凝胶的电致变色装置在周期性偏压下表现出很明显的颜色变化和高达百分之七十的透射率调制。与传统的电致变色器件进行对比,发现:该新型电致变色器件的响应速度和着色效率都得到了明显的提高。这意味着,电致变色器件的世界性难题——不变色和变色时间慢,得到了很大程度上的改进。

氧化钨薄膜图片

此外,研究人员也首次展示了一种基于电致变色原理的可擦写离子书写板。这种设计突破了电致变色显示器件不可擦写的局限。而且,驱动电压低至~1V。这一研究成果不仅对下一代电致变色器件的设计与研发具有重要的意义。同时,它也为离子水凝胶的应用提供了一种全新的思路。

可擦写离子书写板图片

据记载,牛顿因被苹果砸到而发现万有引力。可见,凡事总是有个因果。新型电致变色器件的诞生亦如是,也是有其历史背景的。这就得说说对电致变色材料和电致变色器件很是熟悉的你所知道的一个事实——传统的电致变色器件的结构较为复杂。而这,不仅增加了生产所需成本,还严重限制了器件整体设计的灵活性。尤其是传统电致变色显示器封装后显示内容不能随意更新的问题。因为这类显示器的显示内容已经由电极或电致变色层的图案化加工预先确定了。也正是有了这个因,才有了“离子水凝胶新型电致变色器件”这个科研成果。

牛顿发现万有引力图片

细心如你,我想你应该也发现了,你身边其实有很多的电致变色器件应用,比如,智能调光玻璃、显示器以及汽车自动防眩目后视镜等等。且不说后面两个应用,仅智能调光玻璃而言,目前,它正在逐步取代LOW E玻璃,并被广泛运用于酒店、展厅、汽车、高铁以及地标性建筑等高端领域。那么,你可是知道这些所谓的电致变色器件到底是什么?

智能调光玻璃图片

说白了,电致变色器件就是一种功能器件——是采用电致变色材料做成的器件。那么,何为电致变色变色材料?自然是拥有电致变色性能的材料啦。电致变色材料的颜色和透过率等光学属性可以在外电场调控下发生稳定的、可逆的变化。也就是说,这些材料,从外观上看,表现为颜色和透明度的可逆变化。现在,你明白了吧。

电致变色玻璃幕墙图片

且说,利用电致变色材料开发的功能器件已经广泛应用于智能/节能建筑、信息显示、国防工业等领域。例如,波音787梦幻客机以及诸多的建筑玻璃幕墙上都已经有电致变色器件的应用。而在未来,随着这一新型离子水凝胶电致变色器件的推广,电致变色器件将有更为广泛的应用前景。希望我国可爱可敬的材料科研人能够不断创新,让我们的电致变色器件走到国际前沿,也让我们的生活变得更加美好。

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