近日，西安交通大學材料學科研人員聯(lián)合南方科技大學與美國賓州州立大學設(shè)計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)在國際材料領(lǐng)域的知名期刊《Materials Horizons》上發(fā)表。該研究得到了國家自然科學基金、博新計劃等的支持。
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行復合所得。僅這一步，便能夠有效簡化電致變色器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。另外，基于離子水凝膠的電致變色裝置在周期性偏壓下表現(xiàn)出很明顯的顏色變化和高達百分之七十的透射率調(diào)制。與傳統(tǒng)的電致變色器件進行對比，發(fā)現(xiàn)：該新型電致變色器件的響應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——不變色和變色時間慢，得到了很大程度上的改進。
此外，研究人員也首次展示了一種基于電致變色原理的可擦寫離子書寫板。這種設(shè)計突破了電致變色顯示器件不可擦寫的局限。而且，驅(qū)動電壓低至~1V。這一研究成果不僅對下一代電致變色器件的設(shè)計與研發(fā)具有重要的意義。同時，它也為離子水凝膠的應用提供了一種全新的思路。
據(jù)記載，牛頓因被蘋果砸到而發(fā)現(xiàn)萬有引力?？梢?，凡事總是有個因果。新型電致變色器件的誕生亦如是，也是有其歷史背景的。這就得說說對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事實——傳統(tǒng)的電致變色器件的結(jié)構(gòu)較為復雜。而這，不僅增加了生產(chǎn)所需成本，還嚴重限制了器件整體設(shè)計的靈活性。尤其是傳統(tǒng)電致變色顯示器封裝后顯示內(nèi)容不能隨意更新的問題。因為這類顯示器的顯示內(nèi)容已經(jīng)由電極或電致變色層的圖案化加工預先確定了。也正是有了這個因，才有了“離子水凝膠新型電致變色器件”這個科研成果。
細心如你，我想你應該也發(fā)現(xiàn)了，你身邊其實有很多的電致變色器件應用，比如，智能調(diào)光玻璃、顯示器以及汽車自動防眩目后視鏡等等。且不說后面兩個應用，僅智能調(diào)光玻璃而言，目前，它正在逐步取代LOW E玻璃，并被廣泛運用于酒店、展廳、汽車、高鐵以及地標性建筑等高端領(lǐng)域。那么，你可是知道這些所謂的電致變色器件到底是什么？
說白了，電致變色器件就是一種功能器件——是采用電致變色材料做成的器件。那么，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率等光學屬性可以在外電場調(diào)控下發(fā)生穩(wěn)定的、可逆的變化。也就是說，這些材料，從外觀上看，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，利用電致變色材料開發(fā)的功能器件已經(jīng)廣泛應用于智能/節(jié)能建筑、信息顯示、國防工業(yè)等領(lǐng)域。例如，波音787夢幻客機以及諸多的建筑玻璃幕墻上都已經(jīng)有電致變色器件的應用。而在未來，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用前景。希望我國可愛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際前沿，也讓我們的生活變得更加美好。
