スマートガラスは記録的な速さで色を変えることを学びました

夜の高速道路を運転していると想像してください。雨が降っていて、後ろの車の明るいヘッドライトが眩しいです。あるとどんなに便利か

この場合、バックミラーには自動調光。技術的には、この有用な追加機能はエレクトロクロミック材料に基づいています。電圧を加えると光の吸収と色が変化します。このようにして、光センサーによって制御されるバックミラーが眩しさを除去します。

最近、専門家は、すでにに加えて、既知の無機エレクトロクロミック材料である新世代の高度に秩序化された格子構造(共有結合性有機フレームワーク(COF))には、この機能を装備できます。このような材料は、合成有機ビルディングブロックで構成されています。適切な組み合わせで、それらは結晶性およびナノポーラスネットワークを形成します。ここで、色の変化は、印加電圧によって引き起こされる可能性があります。材料の酸化または還元を引き起こします。

トーマスが率いるLMUの科学者のチームバイナは、スイッチング速度と染色効率が無機化合物の何倍も高いCOF構造を開発しました。 COFは、分子の構成要素が変更されるとすぐに、その材料特性が広範囲にわたって制御されるという点で魅力的です。ミュンヘンのLMUとケンブリッジ大学の科学者はこれを利用して理想的なCOFを開発しました。

彼らはモジュラー設計の原則を使用しましたCOFは、特定のチエノイソインジゴ分子を使用して、私たちの目的に最適なビルディングブロックを設計しました。 COFに含まれている新しいコンポーネントは、そのプロパティをどれだけ強化できるかを示しています。たとえば、新しい材料は、より短い波長の紫外線または可視スペクトルのごく一部を吸収するだけでなく、優れた近赤外光活性も実現します。

同時に、新しいCOF構造ははるかに電気化学的酸化に敏感です。低い印加電圧でも色の変化を引き起こすのに十分であり、これも完全に可逆的です。これは非常に高速で発生します。酸化の結果としての完全で明確な色の変化の応答時間は約0.38秒で、元の状態への回復は0.2秒です。これにより、e-conversionチームのエレクトロクロミック有機構造は世界で最も速く最も効率的なものの1つになります。

研究は新しいクラスの開発を進めます非常に効果的なエレクトロクロミックコーティング。これの明らかな必要性は、切り替え可能な日焼け止めや建物のファサード全体の日よけ窓などのスマートガラスの現在のアプリケーションで明らかです。

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COF — 共有結合性有機フレームワーク