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美国莱斯大学开发了一种低电压多色电致变色玻璃

2017-03-10 291浏览 标签: 电致变色玻璃

201738日,美国莱斯大学宣布该校最新的纳米光子学研究可以为在快速增长的电致变色玻璃窗市场中活跃的公司提供更多的颜色选项。该校研究人员使用一种叫做二萘嵌苯perylene)的容易得到的廉价烃分子制造出的玻璃能够在低电压下转变成两种不同的颜色。

领导此项研究的莱斯大学纳米光子学实验室主任Naomi Halas说:“当我们在这些分子上施加电荷或者从它们上面移除电荷,它们就会从澄清透明转变成带有鲜艳的颜色。我们把这些分子夹在玻璃间,就能制造出某种看上去像玻璃的东西,但是这种玻璃会根据我们以何种方式施加一个很低的电压而变化出不同的颜色。”

研究人员透露,这种新型变色玻璃的颜色与极性相关,这意味着正电压可以产生一种颜色,而负电压又会产生一种不同的颜色。当前绝大多数的变色玻璃只有一种颜色,而多色的产品需要很高的电压,这使得该校的新型产品具有竞争优势。如今市场对电致变色玻璃的隔光隔热性能需求越来越高,据称2020年电致变色玻璃的预计年度市场将超过25亿美元。

同时研究人员还表示,二萘嵌苯是石油化工行业相当普遍的副产品,而且大部分是低价值副产品,这使其价格便宜。

Halas说:“最有趣的事情之一就是与金属中的等离子体不同,这些多环芳烃分子中的等离子体对电荷非常敏感,这表明非常小的电荷就能产生引人注目的色彩。”

在他们的实验中,他们发现仅仅施加4伏特电压就足够将澄清透明的窗户变成青黄色,施加-3.5伏特的电压则能使其变蓝。不过这种窗户需要花费几分钟时间才能实现颜色的完全改变,但是Halas说转变时间通过额外的工程处理可以轻易改进。在项目后期,研究人员又开发出了能够从透明变成黑色的窗户。

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