Smart glas lærte at skifte farve på rekordtid

Forestil dig, at du kører på en motorvej om natten. Det regner, og de skarpe forlygter på bilen bag dig blænder dig. Hvor er det praktisk at have

i dette tilfælde, bakspejlet medautomatisk dæmpning. Teknisk set er denne nyttige tilføjelse baseret på elektrokrome materialer. Når der påføres spænding, ændres deres lysabsorption og farve. På denne måde vil bakspejlet, styret af lyssensoren, filtrere blændingen fra.

For nylig har eksperter fundet, ud over alleredekendte uorganiske elektrokromiske materialer, en ny generation af stærkt ordnede gitterstrukturer - kovalente organiske rammer (COF'er) - kan udstyres med denne evne. Sådanne materialer er sammensat af syntetiske organiske byggesten. I egnede kombinationer danner de krystallinske og nanoporøse netværk. Her kan farveændringen skyldes den anvendte spænding. Det forårsager oxidation eller reduktion af materialet.

Et team af forskere fra LMU ledet af ThomasBaina har udviklet COF-strukturer, hvis skiftehastighed og farvningseffektivitet er mange gange højere end for uorganiske forbindelser. COF'er er attraktive, fordi deres materialegenskaber kontrolleres over et bredt område, så snart deres molekylære byggesten ændres. Forskere ved LMU i München og University of Cambridge har udnyttet dette til at udvikle ideelle COF'er.

De brugte det modulære designprincipCOF og designet den perfekte byggesten til vores formål med et specifikt thienoisoindigo-molekyle. Inkluderet i COF demonstrerer den nye komponent, hvor meget den kan forbedre dens egenskaber. For eksempel absorberer det nye materiale ikke kun kortere bølgelængder af ultraviolet lys eller små dele af det synlige spektrum, men opnår også god nær-infrarød fotoaktivitet.

Samtidig er de nye COF-strukturer meget merefølsom over for elektrokemisk oxidation. Selv en lav påført spænding er tilstrækkelig til at forårsage en farveændring, som også er helt reversibel. Dette sker med meget høj hastighed: responstiden for en komplet og tydelig farveændring som følge af oxidation er ca. 0,38 sekunder, genopretning til dens oprindelige tilstand er 0,2 sekunder. Dette gør e-konverteringsteamets elektrokromiske organiske strukturer til en af ​​de hurtigste og mest effektive i verden.

Forskning fremmer udviklingen af ​​en ny klasseyderst effektive elektrokromiske belægninger. Et åbenlyst behov for dette er tydeligt i de nuværende anvendelser af smart glas såsom omskiftelige solcreme og solskyggevinduer til hele bygningsfacader.

Læs mere

Oxygen vil helt sikkert forsvinde: hvad vil der ske med Jorden uden den vigtigste kilde til liv

Solenergi skabte flydende brændstof i Kina

Fysikere har skabt en analog til et sort hul og bekræftet Hawkings teori. Hvor det fører hen?

Elektrokemisk (elektrokromisk) teknologi giver dig mulighed for at ændre glasets absorberende egenskaber.

COF — Covalent Organic Frameworks