Stel je voor dat je 's nachts op een snelweg rijdt. Het regent en de felle koplampen van de auto achter je verblinden je. Hoe handig is het om te hebben
Onlangs hebben experts ontdekt dat, naast albekende anorganische elektrochrome materialen, kan een nieuwe generatie van zeer geordende roosterstructuren - covalente organische raamwerken (COF's) - met deze mogelijkheid worden uitgerust. Dergelijke materialen zijn samengesteld uit synthetische organische bouwstenen. In geschikte combinaties vormen ze kristallijne en nanoporeuze netwerken. Hier kan de kleurverandering worden veroorzaakt door de aangelegde spanning. Het veroorzaakt oxidatie of reductie van het materiaal.
Een team van wetenschappers van LMU onder leiding van ThomasBaina heeft COF-structuren ontwikkeld waarvan de schakelsnelheid en kleurefficiëntie vele malen hoger zijn dan die van anorganische verbindingen. COF's zijn aantrekkelijk omdat hun materiaaleigenschappen over een breed bereik worden gecontroleerd, zodra hun moleculaire bouwstenen worden gewijzigd. Wetenschappers van de LMU in München en de Universiteit van Cambridge hebben hiervan gebruik gemaakt om ideale COF's te ontwikkelen.
Ze gebruikten het modulaire ontwerpprincipeCOF en ontwierp de perfecte bouwsteen voor onze doeleinden met een specifiek thienoisoindigo-molecuul. De nieuwe component, opgenomen in COF, laat zien hoeveel het zijn eigenschappen kan verbeteren. Het nieuwe materiaal absorbeert bijvoorbeeld niet alleen kortere golflengten van ultraviolet licht of kleine delen van het zichtbare spectrum, maar bereikt ook een goede nabij-infrarode fotoactiviteit.
Tegelijkertijd zijn de nieuwe COF-structuren veel meergevoelig voor elektrochemische oxidatie. Zelfs een lage aangelegde spanning is voldoende om een kleurverandering te veroorzaken, die ook volledig omkeerbaar is. Dit gebeurt met een zeer hoge snelheid: de reactietijd voor een volledige en duidelijke kleurverandering als gevolg van oxidatie is ongeveer 0,38 seconden, herstel naar de oorspronkelijke staat is 0,2 seconden. Dit maakt de elektrochrome organische structuren van het e-conversieteam een van de snelste en meest efficiënte ter wereld.
Onderzoek bevordert de ontwikkeling van een nieuwe klassezeer effectieve elektrochrome coatings. De noodzaak hieraan blijkt duidelijk in de huidige toepassingen van slim glas zoals schakelbare zonneschermen en zonwerende ramen voor hele gevels van gebouwen.
Lees verder
Zuurstof zal definitief verdwijnen: wat gebeurt er met de aarde zonder de belangrijkste bron van leven
Zonne-energie maakte vloeibare brandstof in China
Natuurkundigen hebben een analoog van een zwart gat gemaakt en de theorie van Hawking bevestigd. Waar leidt het toe?
Met elektrochemische (elektrochrome) technologie kunt u de absorberende eigenschappen van glas veranderen.
COF — Covalente organische raamwerken