閃耀的明天 電致變色器件迎來新革命

編譯/高晟鈞

隨著科學家逐漸不斷在電致變色領域取得進展,我們將有望看到更生動、色彩變化更豐富和穩定性更強的裝置。

電致變色裝置(ECD)

電致變色,是指材料的光學屬性(反射率、穿透率、吸收率等)在外加電場的作用下,發生穩定且可逆的顏色變化。這對於智慧型車窗、後視鏡和光學迷彩都有著良好的應用。

隨著科學家持續在電致變色領域取得進展,我們將有望看到更生動、更豐富色彩和穩定性更強的裝置。(圖/截取自phys.org)

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不幸的是,廣泛使用的電致變色材料顏色變化小、循環穩定性差且只能在透明和單色間轉換,切換速度緩慢。

添加SnO2的電致變色材料

目前使用的電致變色材料大多使用聚丙氨酸與五氧化二釩(V2O5)。然而,這些材料與安裝在其上的基材結合度低,因而限制了其循環穩定性和色彩範圍。

近期,科學家發現,在變色材料和導電基底之間引入奈米結構的Sn02奈米支架,可以獲得更好的異質結構,增加整體的循環穩定性,並擴展色彩範圍。這要歸功於 SnO 2奈米片支架的孔隙率增加,從而可以更好地在層之間傳輸離子,並提高黏附能力。

作者Guafa Cai表示:「多孔Sn02支架擴大了電化學活性面積並促進離子擴散,從而增強了複合薄膜的電致變色性能。這些變化看起來很小,卻對ECD整體性能有著巨大影響。」

良好的成果

在加入了SnO 2奈米片支架後,複合電極V2O5的顏色變化和三氧化鎢的光學調變改善了16%之多;此外,整體的循環穩定性也分別從300與1300次,優化至超過2000次之多。

這是一個顯著的差異,特別是對於每天甚至每小時可能多次從顏色和不透明度循環的技術(例如窗戶或電子螢幕)。

使用SnO 2作為支架的電致變色裝置的未來是光明的,除了可以豐富顏色變化外,改善電子紙張、智慧窗戶、電子螢幕的外觀與性能外,使用新一代ECD材料還能減少浪費。

資料來源:Phys.org

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