曼彻斯特大学 学分:曼彻斯特大学 曼彻斯特大学国家石墨烯研究所的研究人员创造了具有独特可调范围的光学器件，覆盖了包括可见光在内的整个电磁光谱
发表在《自然光子学》上的一篇论文概述了这种“智能表面”技术的应用范围，从下一代显示设备到卫星动态隔热层和多光谱自适应伪装
该器件的可调性是通过一种被称为电嵌入的过程实现的，在这种情况下，锂离子被插入多层石墨烯(MLG)片之间，提供对电、热和磁特性的控制
MLG装置被层压并真空密封在低密度聚乙烯袋中，该袋从可见光到微波辐射具有超过90%的光学透明度
电荷由灰色变为金色 在充电(嵌入)或放电(去嵌入)过程中，MLG的电学和光学性质发生显著变化
由于顶部石墨烯层在可见光区的高吸收率(> 80%)，放电的器件呈现暗灰色
当设备充满电时(大约3
8V)，石墨烯层呈现金色
使用诸如薄膜干涉的光学效应，可实现的色彩空间可以被丰富到包括从红色到蓝色的范围
该研究的主要作者乔什昆·科卡巴斯教授说:“我们通过结合石墨烯和电池技术，制造了一种新的多光谱光学器件，这种器件具有以前无法实现的变色能力
“石墨烯基智能光学表面的成功展示使许多科学和工程领域取得了潜在的进步
" 例如，动态热毯可以选择性地反射可见光或红外光，并允许卫星从面向太阳的一侧反射辐射，同时从其阴影面发射辐射
类似地，当在地球阴影下时，毯子可以将卫星与深空冷却隔离开来(见下图)
这些动作将比静态热涂层更有效地调节内部温度
先前的研究已经使用单层和多层石墨烯在微波、太赫兹、红外和可见光的特定波长范围内检查了器件
但是，将覆盖范围扩大到可见光，同时保持较长波长的光学活性，这是一项挑战，需要对器件的结构进行创新，克服光学器件与电化学电池集成中的既定困难
“在这里，我们使用石墨烯基锂离子电池作为光学器件，”他补充说
“通过控制石墨烯的电子密度，我们现在能够在同一台设备上控制从可见光到微波波长的光
" 诺贝尔奖得主科斯佳·诺沃塞洛夫教授是该论文的合著者，他说:“几层石墨烯通过充电对其光学性质提供了前所未有的控制
这种器件可以在许多领域得到应用:从自适应光学到热管理
"
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