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Recentemente, gli esperti hanno scoperto che, oltre a giàmateriali elettrocromici inorganici noti, una nuova generazione di strutture reticolari altamente ordinate - strutture organiche covalenti (COF) - può essere dotata di questa capacità. Tali materiali sono composti da elementi costitutivi organici sintetici. In opportune combinazioni, formano reti cristalline e nanoporose. Qui, il cambiamento di colore può essere causato dalla tensione applicata. Provoca l'ossidazione o la riduzione del materiale.
Un team di scienziati della LMU guidato da ThomasBaina ha sviluppato strutture COF la cui velocità di commutazione ed efficienza di colorazione sono molte volte superiori a quelle dei composti inorganici. I COF sono attraenti in quanto le loro proprietà dei materiali sono controllate su un'ampia gamma, non appena i loro blocchi molecolari vengono modificati. Gli scienziati della LMU di Monaco e dell'Università di Cambridge ne hanno approfittato per sviluppare COF ideali.
Hanno utilizzato il principio del design modulareCOF e abbiamo progettato il blocco di costruzione perfetto per i nostri scopi con una molecola tienoisoindigo specifica. Incluso in COF, il nuovo componente dimostra quanto possa migliorare le sue proprietà. Ad esempio, il nuovo materiale non solo assorbe lunghezze d'onda più corte della luce ultravioletta o piccole porzioni dello spettro visibile, ma raggiunge anche una buona fotoattività nel vicino infrarosso.
Allo stesso tempo, le nuove strutture COF sono molto di piùsensibile all'ossidazione elettrochimica. Anche una bassa tensione applicata è sufficiente per provocare un cambio di colore, anch'esso completamente reversibile. Ciò avviene ad altissima velocità: il tempo di risposta per un completo e netto viraggio di colore a seguito dell'ossidazione è di circa 0,38 secondi, il recupero allo stato originale è di 0,2 secondi. Ciò rende le strutture organiche elettrocromiche del team di conversione elettronica una delle più veloci ed efficienti al mondo.
La ricerca fa avanzare lo sviluppo di una nuova classerivestimenti elettrocromici ad alta efficacia. Un'ovvia necessità di questo è evidente nelle attuali applicazioni di vetri intelligenti come schermi solari commutabili e finestre schermate dal sole per le facciate di interi edifici.
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COF: strutture organiche covalenti