Inteligentní sklo se naučilo měnit barvu v rekordním čase

Představte si, že jedete v noci po dálnici. Prší a ostré světlomety auta za vámi vás oslepují. Jak pohodlné je mít

v tomto případě zpětné zrcátko sautomatické stmívání. Technicky je tento užitečný doplněk založen na elektrochromních materiálech. Při přivedení napětí se změní jejich světelná absorpce a barva. Tímto způsobem bude zpětné zrcátko, ovládané světelným senzorem, odfiltrovat oslnění.

V poslední době odborníci zjistili, že kromě jižznámé anorganické elektrochromní materiály, může být touto schopností vybavena nová generace vysoce uspořádaných mřížkových struktur - kovalentní organické kostry (COF). Takové materiály jsou složeny ze syntetických organických stavebních bloků. Ve vhodných kombinacích tvoří krystalické a nanoporézní sítě. Zde může být změna barvy způsobena přiloženým napětím. Způsobuje oxidaci nebo redukci materiálu.

Tým vědců z LMU vedený ThomasemSpolečnost Baina vyvinula struktury COF, jejichž rychlost přepínání a účinnost barvení jsou mnohonásobně vyšší než u anorganických sloučenin. COF jsou atraktivní v tom, že jejich materiálové vlastnosti jsou kontrolovány v širokém rozmezí, jakmile se změní jejich molekulární stavební kameny. Vědci z LMU v Mnichově a z University of Cambridge to využili k vývoji ideálních COF.

Použili princip modulárního návrhuCOF a navrhl dokonalý stavební blok pro naše účely se specifickou molekulou thienoisoindigo. Nová součást zahrnutá v COF ukazuje, jak moc může vylepšit své vlastnosti. Například nový materiál nejen absorbuje kratší vlnové délky ultrafialového světla nebo malé části viditelného spektra, ale také dosahuje dobré fotoaktivity blízké infračervené oblasti.

Současně je nových struktur COF mnohem vícecitlivý na elektrochemickou oxidaci. Dokonce i nízké aplikované napětí je dostatečné k tomu, aby způsobilo změnu barvy, která je také zcela reverzibilní. K tomu dochází při velmi vysoké rychlosti: doba odezvy pro úplnou a výraznou změnu barvy v důsledku oxidace je přibližně 0,38 sekundy, obnovení do původního stavu je 0,2 sekundy. Díky tomu jsou elektrochromní organické struktury týmu pro e-konverzi jednou z nejrychlejších a nejúčinnějších na světě.

Výzkum podporuje vývoj nové třídyvysoce účinné elektrochromní povlaky. Zjevná potřeba tohoto je zjevná v současných aplikacích inteligentního skla, jako jsou přepínatelné krémy na opalování a okna zastíněná sluncem pro celé fasády budov.

Přečtěte si více

Kyslík definitivně zmizí: co se stane se Zemí bez hlavního zdroje života

Solární energie vyráběla v Číně kapalné palivo

Fyzici vytvořili analogii černé díry a potvrdili Hawkingovu teorii. Kam to vede?

Elektrochemická (elektrochromní) technologie umožňuje změnit absorpční vlastnosti skla.

COF — Kovalentní organické rámce