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带电的玻璃显示器在一系列颜色之间平夏纪子滑过渡

化学 2021-10-25 00:02:39

按单元格出版社 信用:Pixabay/CC0公共域 科学家开发了一种透明玻璃显示器,它具有高白光对比度,当带电时,可以在宽光谱颜色之间平滑过渡

这项技术由中国长春吉林大学的研究人员开发,通过利用金属离子和配体之间的相互作用,克服了现有电致变色器件的局限性,为未来的大量应用打开了大门

这项研究发表在3月10日的《化学》杂志上

吉林大学化学副教授、该项研究的作者张与墨表示:“我们相信,这种透明、非发射型显示器背后的方法可能会加速开发透明、对眼睛友好的显示器,提高明亮工作条件下的可读性。”

“作为不久的将来不可避免的显示技术,作为物联网的一部分,非发射透明显示器将无处不在,不可替代,在物联网中,物理对象通过软件相互连接

" 随着电压的施加,电致变色显示器提供了一个平台,在其中可以连续和可逆地操纵光的特性

这些设备已经被提议用于窗户、节能电子价格标签、浮华的广告牌、后视镜、增强虚拟现实,甚至人造虹膜

然而,目前的模型有其局限性——它们往往对比度低,尤其是对于白光,稳定性差,颜色变化有限,所有这些都阻碍了电致变色显示器发挥其技术潜力

为了克服这些不足,王渔洋和他的同事开发了一种简单的化学方法,其中金属离子诱导各种各样的可转换染料呈现特定的结构,然后一旦它们达到所需的构型就稳定它们

为了引发颜色变化,只需施加电场来转换金属离子的价态,在金属离子和分子开关之间形成新的键

透明、非发射型显示器

学分:吉林大学 “不同于传统的电致变色材料,其变色基元和氧化还原基元位于同一位置,这种新材料是由可转换染料和多价金属离子组成的间接氧化还原变色系统,”张说

为了测试这种方法,研究人员通过将含有金属盐、染料、电解质和溶剂的材料注入到夹有两个电极和粘合剂作为间隔物的夹层装置中,制造了一种电致变色装置

接下来,他们进行了一系列光谱和电化学测试,发现这些设备可以有效地实现青色、品红色、黄色、红色、绿色、黑色、粉色、紫色和灰黑色显示,同时保持高对比度

原型还从无色透明的显示器无缝转换为黑色,黑色是商业应用中最有用的颜色,具有高着色效率、低透射率变化电压和适用于真正透明显示器的白光对比度

“这种玻璃设备的低成本和简单的制备工艺也将有利于其可扩展的生产和商业应用,”张指出

接下来,研究人员计划优化显示器的性能,以便它可以快速满足现实世界应用中高端显示器的要求

此外,为了避免其液体成分的泄漏,他们计划开发能够生产固态或半固态电致变色器件的改进制造技术

“我们希望越来越多有远见的研究人员和工程师相互合作,优化电致变色显示器,促进其商业化,”张说

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