Viedais stikls iemācījās mainīt krāsu rekordīsā laikā

Iedomājieties, ka naktī braucat pa šoseju. Līst lietus, un aiz jums braucošās automašīnas spožie priekšējie lukturi jūs apžilbina. Cik ērti tas ir

šajā gadījumā atpakaļskata spogulis arautomātiska aptumšošana. Tehniski šis noderīgais papildinājums ir balstīts uz elektrohromiem materiāliem. Pieliekot spriegumu, mainās to gaismas absorbcija un krāsa. Tādā veidā atpakaļskata spogulis, ko kontrolē gaismas sensors, izfiltrēs atspīdumu.

Nesen eksperti ir atklājuši, ka papildus jauzināmi neorganiski elektrohromie materiāli, ar šo iespēju var aprīkot jaunās paaudzes augsti sakārtotas režģu struktūras - kovalentās organiskās ietvara (COF). Šādi materiāli sastāv no sintētiskiem organiskiem celtniecības blokiem. Piemērotās kombinācijās tie veido kristāliskus un nanoporiskus tīklus. Šeit krāsas maiņu var izraisīt pielietotais spriegums. Tas izraisa materiāla oksidēšanu vai reducēšanos.

LMU zinātnieku komanda Tomasa vadībāBaina ir izstrādājusi COF struktūras, kuru pārslēgšanās ātrums un krāsošanas efektivitāte ir daudzkārt lielāka nekā neorganiskajiem savienojumiem. COF ir pievilcīgs ar to, ka to materiālu īpašības tiek kontrolētas plašā diapazonā, tiklīdz tiek mainīti to molekulārie bloki. Minhenes LMU un Kembridžas universitātes zinātnieki to izmantoja, lai izveidotu ideālus COF.

Viņi izmantoja modulārā dizaina principuCOF un izstrādāja perfektu celtniecības elementu mūsu vajadzībām ar konkrētu tienoisoindigo molekulu. Iekļauts COF, jaunais komponents parāda, cik daudz tas var uzlabot tā īpašības. Piemēram, jaunais materiāls ne tikai absorbē īsākus ultravioletās gaismas viļņu garumus vai mazas redzamā spektra daļas, bet arī nodrošina labu tuvu infrasarkano staru fotoaktivitāti.

Tajā pašā laikā jaunās COF struktūras ir daudz vairākjutīgs pret elektroķīmisko oksidēšanu. Pat ar zemu pielietoto spriegumu ir pietiekami, lai izraisītu krāsas maiņu, kas arī ir pilnībā atgriezeniska. Tas notiek ļoti lielā ātrumā: reakcijas laiks pilnīgai un izteiktai krāsu maiņai oksidēšanās rezultātā ir aptuveni 0,38 sekundes, atjaunošanās sākotnējā stāvoklī ir 0,2 sekundes. Tas padara e-konversijas komandas elektrohromās organiskās struktūras par vienu no ātrākajām un efektīvākajām pasaulē.

Pētījumi veicina jaunas klases attīstībuļoti efektīvi elektrohromi pārklājumi. Acīmredzama vajadzība pēc tā ir redzama pašreizējos viedā stikla pielietojumos, piemēram, pārslēdzamos saules aizsargkrēmos un saulē aizēnotos logos visai ēkas fasādēm.

Lasīt vairāk

Skābeklis noteikti pazudīs: kas notiks ar Zemi bez galvenā dzīvības avota

Saules enerģija ražoja šķidro degvielu Ķīnā

Fiziķi ir izveidojuši melnā cauruma analogu un apstiprinājuši Hokinga teoriju. Kur tas ved?

Elektroķīmiskā (elektrohromā) tehnoloģija ļauj mainīt stikla absorbējošās īpašības.

COF — Kovalent Organic Frameworks