近日，西安交通大學(xué)材料學(xué)科研人員聯(lián)合南方科技大學(xué)與美國(guó)賓州州立大學(xué)設(shè)計(jì)出一種具有新型電致變色層狀結(jié)構(gòu)的離子水凝膠新型電致變色器件。該研究成果已經(jīng)在國(guó)際材料領(lǐng)域的知名期刊《Materials Horizons》上發(fā)表。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、博新計(jì)畫(huà)等的支持。
這種新型電致變色層狀結(jié)構(gòu)是將多功能離子水凝膠與氧化鎢薄膜進(jìn)行複合所得。僅這一步，便能夠有效簡(jiǎn)化電致變色器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。另外，基於離子水凝膠的電致變色裝置在週期性偏壓下表現(xiàn)出很明顯的顏色變化和高達(dá)百分之七十的透射率調(diào)製。與傳統(tǒng)的電致變色器件進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)：該新型電致變色器件的回應(yīng)速度和著色效率都得到了明顯的提高。這意味著，電致變色器件的世界性難題——不變色和變色時(shí)間慢，得到了很大程度上的改進(jìn)。
此外，研究人員也首次展示了一種基於電致變色原理的可讀寫(xiě)離子書(shū)寫(xiě)板。這種設(shè)計(jì)突破了電致變色顯示器件不可讀寫(xiě)的局限。而且，驅(qū)動(dòng)電壓低至~1V。這一研究成果不僅對(duì)下一代電致變色器件的設(shè)計(jì)與研發(fā)具有重要的意義。同時(shí)，它也為離子水凝膠的應(yīng)用提供了一種全新的思路。
據(jù)記載，牛頓因被蘋(píng)果砸到而發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力?？梢?jiàn)，凡事總是有個(gè)因果。新型電致變色器件的誕生亦如是，也是有其歷史背景的。這就得說(shuō)說(shuō)對(duì)電致變色材料和電致變色器件很是熟悉的你所知道的一個(gè)事實(shí)——傳統(tǒng)的電致變色器件的結(jié)構(gòu)較為複雜。而這，不僅增加了生產(chǎn)所需成本，還嚴(yán)重限制了器件整體設(shè)計(jì)的靈活性。尤其是傳統(tǒng)電致變色顯示器封裝後顯示內(nèi)容不能隨意更新的問(wèn)題。因?yàn)檫@類(lèi)顯示器的顯示內(nèi)容已經(jīng)由電極或電致變色層的圖案化加工預(yù)先確定了。也正是有了這個(gè)因，才有了“離子水凝膠新型電致變色器件”這個(gè)科研成果。
細(xì)心如你，我想你應(yīng)該也發(fā)現(xiàn)了，你身邊其實(shí)有很多的電致變色器件應(yīng)用，比如，智慧調(diào)光玻璃、顯示器以及汽車(chē)自動(dòng)防眩目後視鏡等等。且不說(shuō)後面兩個(gè)應(yīng)用，僅智慧調(diào)光玻璃而言，目前，它正在逐步取代LOW E玻璃，並被廣泛運(yùn)用於酒店、展廳、汽車(chē)、高鐵以及地標(biāo)性建築等高端領(lǐng)域。那麼，你可是知道這些所謂的電致變色器件到底是什麼？
說(shuō)白了，電致變色器件就是一種功能器件——是採(cǎi)用電致變色材料做成的器件。那麼，何為電致變色變色材料？自然是擁有電致變色性能的材料啦。電致變色材料的顏色和透過(guò)率等光學(xué)屬性可以在外電場(chǎng)調(diào)控下發(fā)生穩(wěn)定的、可逆的變化。也就是說(shuō)，這些材料，從外觀(guān)上看，表現(xiàn)為顏色和透明度的可逆變化?，F(xiàn)在，你明白了吧。
且說(shuō)，利用電致變色材料開(kāi)發(fā)的功能器件已經(jīng)廣泛應(yīng)用于智慧/節(jié)能建築、資訊顯示、國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域。例如，波音787夢(mèng)幻客機(jī)以及諸多的建築玻璃幕牆上都已經(jīng)有電致變色器件的應(yīng)用。而在未來(lái)，隨著這一新型離子水凝膠電致變色器件的推廣，電致變色器件將有更為廣泛的應(yīng)用前景。希望我國(guó)可愛(ài)可敬的材料科研人能夠不斷創(chuàng)新，讓我們的電致變色器件走到國(guó)際前沿，也讓我們的生活變得更加美好。
